Contrôle des décharges électriques avec laser

Une caractéristique frappante du filament femtoseconde est sa capacité à déclencher et à guider les décharges électriques dans l’atmosphère. Au cours des 20 dernières années, un grand nombre d’expériences ont été réalisées en utilisant la filamentation femtoseconde TW pour contrôler les décharges électriques. En 2013, nous avons démontré que le filament pouvait être utilisé pour déclencher des étincelles à courant élevé avec une faible gigue sans précédent [ lien ]. Cet effet a été utilisé en 2014 pour construire un générateur Marx à plusieurs étages déclenché dans l’air atmosphérique par un seul filament [ lien ]. Des impulsions de tension de 180 kV pourraient être produites par ce générateur avec une gigue inférieure à la nanoseconde.

En collaboration avec la DGA, nous démontrons également la possibilité d’utiliser ces décharges guidées comme antenne plasma virtuelle pour l’émission RF [ lien ].

En parallèle, en collaboration avec Airbus Innovation, nous avons démontré lors d’une campagne sur le campus qu’il est possible de déclencher des décharges électriques entre électrodes chargées à des distances atteignant 500 m en envoyant une impulsion laser multi-térawatt. Au centre d’essais aéronautiques de Toulouse (DGATA), nous avons également démontré le guidage complet d’une décharge électrique de 4 mètres de long avec filament, qui constitue désormais le record du monde. Enfin, à l’aide d’un laser kHz, 200 mJ de Trumpf Scientific, nous avons démontré que la tension de claquage pouvait être diminuée d’un facteur 3 en utilisant un laser kHz par rapport à un laser 10 Hz [ Link ].