Les r´ esultats obtenus ` a 7 mg/cm 3

Sur la figure 3.18 a) et b), on a dessin´e des figures repr´esentatives des temp´eratures ´

electronique et ionique, de la densit´e ´electronique et de la puissance absorb´ee obtenues `a 1,1 ns le long du faisceau d’interaction. Les figures 3.18 c) et d) d´ecrivent les profils de densit´e ´electronique et de temp´eratures ´electronique et ionique obtenus le long du faisceau d’interaction `a diff´erents temps.

La vitesse d’ionisation est quasi-constante pendant toute la dur´ee de l’interaction et vaut 1400 μm/ns. On v´erifie que la vitesse est supersonique pendant toute l’ionisation (la

Chapitre 3. Caract´eristiques des plasmas mis en œuvre

Figure 3.17 – Simulation CHIC, cible de 10 mg/cm3 _{: figures repr´esentatives a) des temp´eratures}

´

electronique et ionique ; b) de la densit´e ´electronique et de la puissance absorb´ee obtenues `a 1,1 ns dans le plasma. Profils mesur´es le long du faisceau d’interaction `

a diff´erents temps : c) des temp´eratures ´electronique et ionique ; d) de la densit´e ´

3 Pr´evision num´erique hydrodynamique des plasmas

Figure 3.18 – Simulation CHIC, cible de 7 mg/cm3 _{: profils 2D obtenus en 1,1 ns le long du fais-}

ceau laser : a) des temp´eratures ´electronique et ionique ; b) de la densit´e ´electronique et de la puissance absorb´ee. Profils mesur´es le long du faisceau d’interaction `a diff´erents temps : c) des temp´eratures ´electronique et ionique ; d) de la densit´e ´

electronique

valeur de cs est approximativement identique au cas pr´ec´edent) et que le temps de travers´ee de la mousse est de 700 ps. De mˆeme que dans le cas pr´ec´edent, puisque l’ionisation est supersonique, la densit´e ´electronique est constante au niveau du front d’ionisation (ne,initial = 2, 5× 1021 cm−3). Seulement, dans le cas pr´esent, le temps d’ionisation de la mousse est beaucoup plus rapide. Par cons´equent, les particules ont moins le temps de se d´eplacer pendant la phase d’ionisation. On obtient donc un plasma final beaucoup plus homog`ene en densit´e ´electronique.

Chapitre 3. Caract´eristiques des plasmas mis en œuvre

4

Conclusion

En utilisant des lois d’´echelle nous avons expliqu´e les choix de plasma que nous avons faits pour chaque exp´erience :

– des plasmas de feuilles de CH ´epaisses pr´eform´ees `a la longueur d’onde du laser pour comparer la r´etrodiffusion Brillouin en r´egime satur´e `a 2ω et `a 3ω,

– des plasmas de jet d’´ethyl`ene pr´eform´es `a diff´erentes pressions pour analyser la r´etrodiffusion Raman en r´egime de saturation `a 2ω,

– une mousse tr`es peu dense pour ´etudier la technique de r´eduction de l’imprint par lissage du laser dans le plasma de mousse.

Une caract´erisation interf´erom´etrique du jet d’´ethyl`ene a ´et´e expos´ee.

Dans un second temps nous avons pr´esent´e les param`etres des diff´erents plasmas uti- lis´es, le long du faisceau d’interaction, obtenus `a l’aide de simulations hydrodynamiques. Les r´esultats obtenus nous ont permis de v´erifier la validit´e de diff´erentes lois d’´echelles.

Chapitre 4

Saturation de la r´etrodiffusion

Brillouin `a 2ω et `a 3ω

Entre septembre et d´ecembre 2006, nous avons r´ealis´e deux campagnes d’exp´eriences sur le LULI 2000 durant lesquelles nous avons compar´e les taux de r´etrodiffusion Brillouin en r´egime de saturation `a 2ω et `a 3ω sur feuilles de paryl`ene ´epaisses (50 μm) pr´eform´ees `a la longueur d’onde du laser. Le contexte de l’exp´erience a ´et´e pr´esent´e dans le chapitre 1, la configuration du laser et les diagnostics ont ´et´e d´etaill´es dans le chapitre 2, les plasmas utilis´es ont ´et´e caract´eris´es dans le chapitre3`a l’aide de mod`eles th´eoriques et de simulations r´ealis´ees par le code hydrodynamique FCI2 (voir annexe B). La saturation de l’instabilit´e a ´

et´e obtenue en augmentant l’intensit´e du faisceau d’interaction.

Afin de comprendre le d´eveloppement de l’instabilit´e Brillouin, des calculs de gain de la croissance de l’instabilit´e Brillouin en r´egime lin´eaire ont ´et´e r´ealis´es `a l’aide du post processeur PIRANAH (voir annexe B) `a partir des r´esultats des quatre simulations FCI2 pr´esent´ees dans la section3.1.1. Ce programme permet de calculer les gains spectraux r´esolus temporellement int´egr´es le long du faisceau d’interaction `a partir de l’´evolution temporelle des param`etres laser/plasma calcul´es par le code hydrodynamique FCI2 (les figures obtenues sont appel´ees spectres de gain en r´ef´erence aux spectres exp´erimentaux). En comparant les spectres de gain et les spectres exp´erimentaux, on peut :

– valider la simulation : en th´eorie les fortes r´etrodiffusions spectrales mesur´ees doivent correspondre aux forts gains spectraux calcul´es. Par cons´equent, si on obtient une bonne correspondance entre les spectres de gains et les spectres exp´erimentaux, il est fort probable que les simulations FCI2 mod´elisent bien l’exp´erience.

– localiser l’instabilit´e dans le plasma : si on calcule les spectres de gain `a partir des conditions laser/plasma, on peut aussi identifier dans quelles r´egions les forts gains spectraux ont ´et´e obtenus. Par cons´equent, si les spectres de gain correspondent aux spectres exp´erimentaux, on peut localiser l’instabilit´e dans le plasma et comprendre sa

Chapitre 4. Saturation de la r´etrodiffusion Brillouin `a 2ω et `a 3ω

Tir 12 10 17 11 30 29 28 27

λlaser 2ω 2ω 2ω 2ω 3ω 3ω 3ω 3ω

Ilaser(1014W/cm2) 0,14 1,6 11,2 16 0,9 3,4 5,5 8,1

Elaser(J ) 0,9 11 73 105 5,9 22 36 53

Tableau 4.1 – Intensit´es laser utilis´ees pendant les exp´eriences portant sur la comparaison des taux de r´etrodiffusion Brillouin en r´egime satur´e `a 2ω et `a 3ω

croissance.

– interpr´eter les taux de r´etrodiffusion et spectres obtenus : en th´eorie, le taux de r´etrodiffusion est proportionnel `a l’exponentielle du gain.

Dans ce chapitre, nous commen¸cons par pr´esenter les r´esultats obtenus (spectres r´esolus temporellement et taux de r´etrodiffusion) et les r´esultats obtenus avec PIRANAH. La deuxi`e- me partie est consacr´ee `a l’interpr´etation des spectres exp´erimentaux et des spectres de gain calcul´es par PIRANAH. Enfin, dans la troisi`eme partie, nous interpr´etons la croissance de l’instabilit´e et nous concluons sur la comparaison des taux de r´etrodiffusion Brillouin en r´egime de saturation.

1

R´esultats exp´erimentaux : spectres et taux de r´etro-

diffusion Brillouin

Pendant les exp´eriences, on a mesur´e l’´evolution des taux de r´etrodiffusion et les spectres r´esolus en temps de la lumi`ere r´etrodiffus´ee par l’instabilit´e Brillouin `a 2ω et `a 3ω. Les intensit´es laser utilis´ees pour chaque tir sont indiqu´ees dans le tableau 4.1.

Nous pr´esentons d’abord les r´esultats obtenus `a 2ω, puis ceux mesur´es `a 3ω.