Contexte de l’exp´ erience

Depuis plus de 20 ans, l’utilisation de mousses dans les exp´eriences de FCI a suscit´e un fort int´erˆet et donc des ´etudes vari´ees sur le sujet [20, 93, 94, 95, 96, 97]. Les r´efs. [20, 93] pr´esentent notamment des exp´eriences dans lesquelles le lissage des inhomog´e- n´eit´es de l’intensit´e laser par conduction thermique a ´et´e montr´e. Cependant, dans ces diverses publications, l’objet d’´etude ´etait des mousses sur-denses, donc de densit´e sup´e- rieure `a la densit´e critique `a la longueur d’onde du laser. De plus, dans les ´etudes sur le lissage des d´efauts laser, la mousse sur-dense est ionis´ee par un flash de rayons X qui peut causer le pr´echauffage de la cible.

Un voie alternative pour le lissage des faisceaux est l’utilisation de plasmas sous-dense (dont la densit´e est inf´erieure `a la densit´e critique du laser), donc dans lesquels le laser peut se propager et effectuer l’ionisation lui-mˆeme, sans passer par un flash de rayons X. Dans la r´ef. [98], les auteurs ´etudient la propagation d’un faisceau laser dans un gaz sous- dense et montrent le lissage des d´efauts d’intensit´e laser. Cependant, en attaque directe, des contraintes techniques peuvent empˆecher l’utilisation d’un gaz autour de la cible pour permettre le lissage. Ainsi, un autre voie int´eressante est l’utilisation de mousses sous- denses. Des exp´eriences s’int´eressant uniquement `a l’aspect lissage ont ´et´e r´ealis´ees sur la LIL [22] avec des intensit´es de l’ordre de quelques 1014 W/cm2. Les mousses ´etaient plac´ees dans des supports ouverts des deux cˆot´es oppos´es. Le faisceau laser se propageait `a travers la mousse et la r´epartition d’intensit´e du faisceau en sortie ´etait mesur´ee. Ces exp´eriences ont permis de d´emontrer des effets de lissage des faisceaux laser par les instabilit´es pa- ram´etriques. Dans la continuit´e de ces travaux et en utilisant le mˆeme type de mousses, nous cherchons donc `a d´emontrer pour la premi`ere fois l’effet de lissage de ces mousses sur le d´eveloppement l’IRT ablative sur des feuilles de CH recouvertes de mousses sous-denses.

Comme nous cherchons `a mesurer l’effet des mousses sur la croissance de l’IRT abla- tive, il faut que les d´efauts d’intensit´e laser puissent s’imprimer `a la surface d’un ablateur. Ainsi, nous avons plac´e une feuille de CH en sortie de mousse. Cependant, cette n´ecessit´e empˆeche une mesure des faisceaux laser apr`es propagation dans la mousse et l’on ne peut donc pas ´etudier les instabilit´es param´etriques responsables du lissage. Ce type d’´etude a d´ej`a ´et´e r´ealis´e, notamment dans la r´ef. [22]. Au cours de la journ´ee de tirs, nous n’avons donc pas fait de mesure de ce type et la journ´ee a ´et´e consacr´ee uniquement `a la mesure des instabilit´es hydrodynamiques par radiographie de face. La conception de l’exp´erience, que j’ai assur´ee, s’appuie sur la configuration utilis´ee lors du chapitre 4.

6.1.2

Cibles

Les cibles sont repr´esent´ees en figure 6.1 : ce sont des feuilles de CH de 15 µm d’´epais- seur surmont´ees d’un support en cuivre. Dans le cas des cibles de CH seul, le support est vide ; dans le cas des cibles avec mousse, il est rempli d’une mousse sous-dense de densit´e 5, 7 ou 10 mg/cm3 _{et d’´epaisseur 300 ou 500 µm. Le support en Cu est de l’´epaisseur de la}

mousse, de diam`etre externe 8 mm et de diam`etre interne 2,5 mm ; il comporte une fente de 1 mm de large pour permettre de mesurer l’´emission propre de la mousse par cam´era `

a balayage de fente. Les feuilles de CH ont ´et´e fournies par S. Fujioka de l’Institute of Laser Engineering (ILE) d’Osaka (Japon). Pour obtenir une rugosit´e suffisamment faible (< 20 nm), requise pour des exp´eriences d’instabilit´es hydrodynamiques, les feuilles ont ´

et´e comprim´ees entre deux plaques de verre de qualit´e optique et plac´ees dans un four, dont elles ressortent avec la mˆeme rugosit´e que les plaques de verre. Une mesure de l’´etat

Mousse (densité: 5, 7 ou 10 mg/cm3₎ 300-500 µm Support Fente 1 mm 2,75 mm 2,5 mm Feuille de CH (épaisseur: 15 µm)

Figure 6.1 – Photographie (gauche) et sch´ema (droite) d’une cible avec mousse.

de surface d’une feuille de CH avant collage au support est montr´ee en figure 6.2 (a), ainsi qu’un profil associ´e en (b). On peut noter que la feuille semble courb´ee du coin bas `a droite de l’image vers le coin haut `a gauche. Cette courbure apparaˆıt sur le profil. Les mousses, des a´erogels de C15H20O6 dont la taille des pores est de l’ordre du micron, sont fabriqu´ees

par N. Borisenko du Lebedev Institute de Moscou (Russie) ; une image de ces pores est pr´esent´ee en figure 6.2 (c). Les mousses sont d´epos´ees dans les supports en Cu qui sont ensuite coll´es aux feuilles de CH. Enfin la pose des capillaires a lieu au LLE. Les feuilles de CH, d’´epaisseur 15 µm et de densit´e 1,05 g/cm3 ont une densit´e surfacique de 1,575 mg/cm2. La densit´e surfacique la plus ´elev´ee pour une mousse, celle de 7 mg.cm−3/500 µm, est de 0,35 mg/cm2, donc petite devant la densit´e surfacique de la feuille de CH. Nous choisirons donc la mˆeme source de radiographie pour effectuer des radiographies de face, soit de l’uranium, comme pour les cibles de 15 µm d’´epaisseur lors des exp´eriences d’IRM ablative. La d´etermination de la densit´e de la mousse est faite au Lebedev Ins- titute `a l’aide de plusieurs m´ethodes : radiographie par rayons X mous, microscopie de fines ´epaisseurs de mousses, mesure de la masse de la mousse et de son volume. Grˆace `a la corr´elation des r´esultats obtenus avec ces diff´erentes m´ethodes, la densit´e des mousses est connue avec une barre d’erreur inf´erieure `a 15 %.