Trois nouveaux projets de recherché financés au LOA

UnRIP: Vers la compréhension des instabilités plasma relativistes (projet ANR de recherche collaborative)

 

Le LOA s’associe à une collaboration avec le CEA et l’Institut d’Astrophysique de Paris pour le projet UnRIP, financé pour 4 ans avec un montant total de 351 k€. Le projet est coordonné par Laurent Gremillet du CEA et le responsable scientifique du LOA est Prof. Sébastien Corde du groupe UPX.

Les chercheurs proposent d’exploiter les installations de pointe de lasers femtoseconde et d’accélérateurs pour étudier des systèmes faisceau-plasma sujets à des instabilités de plasma relativistes, similaires à celles qui se produisent en astrophysique aux hautes énergies. Ces expériences d’astrophysique en laboratoire fourniront un aperçu sans précédent de la dynamique de ces instabilités dans les stades linéaire et non-linéaire et de leur interaction, et éclaireront les processus microphysiques qui sont censés être au cœur de certaines des manifestations astrophysiques les plus fascinantes (par exemple la magnétisation cosmique, les sursauts gamma, les blazars, etc.)

 

Instabilités de filamentation oblique et de courant d'un faisceau d'électrons de 10 GeV (comme celui disponible dans l'installation de l'accélérateur FACET-II à la SLAC) dans un plasma à densité solide. La figure montre une représentation tridimensionnelle de la densité du faisceau après propagation à travers 0,7 mm d'aluminium.

HighRep: Accélération laser plasma d’électrons par laser kHz (projet ANR de recherche collaborative international)

 

Le LOA va collaborer avec Prof. Markus Büscher de l’Université de Düsseldorf et du Forschungszentrum Jülich en Allemagne pour le projet bilateral HighRep, financé pour 3 ans avec un montant de 380 k€ pour le LOA.

Le but du projet est d’accroitre la maturité des accélérateurs laser-plasma de façon significative en développant (i) de nouvelles cibles plasma, et (ii) de nouvelles méthodes d’injection des électrons. On attend des performances accrues en termes d’énergie, de charge et de stabilité du faisceau produit dans ces accélérateurs.

Un champ de sillage dans un plasma, crée par une impulsion laser à un seul cycle optique (ligne rouge), et les électrons piégés et accélérés (vert foncé).

IDRA: Irradiateur d’électrons et photons à très haut débit de dose pour la radiobiologie et la médecine (projet SESAME de la region Ile de France)

 

La région Ile-de-France soutient avec 200 k€ pendant 5 ans le projet IDRA, coordonné par Alessandro Flacco du groupe SIIM du LOA.

Le projet IDRA a pour but la réalisation d’une ligne d’irradiation multi-faisceaux (électrons,
photons) ultra-brève et très intense. Sa conception vise un outil aisément configurable, versatile
et possédant des caractéristiques uniques, ouvrant la voie à des expériences innovantes en médecine, biologie, physique et chimie utilisant des rayonnements ionisants pulsés à ultra-hauts débits de dose. Après la construction d’un site d’irradiation dédiée dans la « Salle Jaune » du LOA, ses paramètres physiques et dosimétriques seront validés. Dans la phase finale du projet, l’utilisation routinière pour des expériences d’irradiation à très haut débit de dose en radiobiologie commencera.

 

Aperçu schématique de la ligne d’irradiation multi-faisceaux.