Pr´eparation de futures campagnes avec plus d’´energie

Cette exp´erience servait aussi de pr´eparation pour une autre exp´erience r´ealis´ee sur la LIL (cf. section suivante) avec plus d’´energie mais sans radiographie X indisponible au moment de l’exp´erience. En effet, sur les deux campagnes exp´erimentales LULI et LIL, nous avons tir´e sur des cibles similaires mais avec des ´energies et longueurs d’onde diff´erentes. Cette campagne servait donc aussi `a v´erifier la faisabilit´e de la campagne exp´erimentale en terme de mise en oeuvre et de fabrication de cibles, `a v´erifier que les r´esultats obtenus ´etaient ceux attendus i.e. un choc plan en sortie de la sph`ere, des pressions d’ablation et vitesses de choc plus ´elev´ees avec la g´eom´etrie sph´erique et une influence limit´e d’une erreur de pointage sur les pressions g´en´er´ees et le choc en sortie de la sph`ere. Elle sert aussi de pr´eparation `a une future exp´erience pr´evue sur LMJ-PETAL `a une ´echelle comparable `a celles de l’allumage par choc o`u nous pourrons utiliser les faisceaux du LMJ pour cr´eer un choc et r´ealiser une radiographie r´esolue en temps et PETAL pour la radiographie r´esolue en espace.

4.3.2

Configuration laser

L’exp´erience a ´et´e r´ealis´ee sur le laser LULI2000 o`u nous avons utilis´e 2 faisceaux. Le premier faisceau (voir Figure 4.13) d´elivre jusqu’`a 500J `a 2ω (526nm) avec un

Figure 4.13 – Sch´ema de la configuration exp´erimentale lors de l’exp´erience au LULI

profil temporel carr´e de 2ns de dur´ee `a mi-hauteur focalis´e avec une lentille `a f/8. Ce faisceau permet de cr´eer un choc fort qui se propage dans la cible. Son profil spatial est liss´e `a l’aide d’une des deux lames de phases disponibles : une lame de phase hybride (Hybrid Phase Plate, HPP) permettant d’obtenir un profil rectangulaire de 400µm de largeur `a mi-hauteur et une lame de phase al´eatoire (Randmon Phase Plate, RPP) produisant une tache focale de diam`etre 400µm `a 1/e produisant une intensit´e de l’ordre de 1014_W/cm2 _{et reproduisant une tache focale similaire `a celle de la LIL.}

Le deuxi`eme faisceau (voir Figure 4.13) est le PICO2000 d´elivrant jusqu’`a 40J `a 2ω (526nm) avec un profil temporel gaussien de 1ps et une tache focale minimale de 10µm que nous avons d´efocalis´ee `a 20µm sur une feuille de Vanadium afin de cr´eer une source de rayon-X de 4,9keV grˆace `a la d´esexcitation Kα. Nous avons introduit

un d´elai entre le deuxi`eme faisceau et l’arriv´ee du premier sur la cible (consid´er´ee comme origine temporelle) afin de pouvoir radiographier le choc dans le plastique `a plusieurs instants diff´erents. Ainsi, grˆace `a la stabilit´e du laser LULI en temps d’´energie d´elivr´ee, de tache focale et d’impulsion temporelle, nous avons souhait´e obtenir les photographies du chocs au cours de sa propagation dans la cible afin de voir l’´evolution de sa g´eom´etrie. Dans notre cas, nous avons utilis´e 2,7ns, 4,7ns, 6,7ns et 8,7ns.

4.3.3

Cibles

Pour cette campagne exp´erimentale, nous avons utilis´e trois types de cibles (voir figure 4.14). La base reste la mˆeme pour toutes les cibles i.e. un sandwich carr´e de 2,5mm de cot´e avec 20µm de CH du cot´e laser puis 15µm de molybd`ene et 250µm de quartz avec un traitement anti-reflet `a 532nm. La face avant de la cible diff`ere et peut ˆetre compos´ee :

(a) d’un cylindre de 500µm de diam`etre et de 250µm de hauteur, (b) d’un h´emisph`ere de 500µm de diam`etre,

(c) d’un h´emisph`ere de 500µm de diam`etre mont´e sur un cylindre de 500µm de diam`etre et de 150µm de hauteur.

Figure 4.14 – Sch´ema repr´esentant les trois diff´erentes cibles utilis´ees au LULI

Le choix des cibles et de ses dimensions est le fruit du dimensionnement de la campagne exp´erimentale mais aussi du contexte de l’allumage par choc. Tout d’abord, nous avons choisi le plastique (CH) car c’est l’ablateur typique utilis´e en FCI. Nous avons utilis´e du Molybd`ene, mat´eriaux de densit´e plus ´elev´ee, afin de se prot´eger du pr´echauffage des ´electrons et des rayons X qui pourraient endommager le quartz. Ce dernier, plac´e en face arri`ere, servait de fenˆetre afin d’y mesurer la vitesse du choc `a l’aide du VISAR.

4.3.4

Diagnostics

Les diagnostics utilis´es sont assez simples et peu nombreux. Nous avons donc : • Une radiographie `a rayon-X afin de photographier le choc,

• Un spectrom`etre Von-Hamos avec un cristal de germanium afin d’imager la source X,

• Une pinhole X afin de v´erifier l’alignement du laser sur la cible,

• Une mesure de l’´emission propre du choc par pyrom´etrie (Shock Optical Pyro- metry ou SOP) afin d’´evaluer le temps que met le choc pour traverser la cible (l’appareil n’est pas calibr´e en absolue ici),

• Une mesure la vitesse du choc dans le quartz (sous r´eserve de pression suffisante pour le m´etalliser i.e. 1,5Mbar) par interf´erom´etrie (Velocity Interferometer Sys- tem for Any Reflector ou VISAR).

Durant cette exp´eriences, je me suis occup´e personnellement de la mise en oeuvre exp´erimentale de la SOP, du VISAR, du Van Hamos et de la radiographie. Je me suis ensuite occup´e de l’analyse des donn´ees exp´erimentales des SOP et VISAR ainsi que l’analyse des tirs radiographiques et l’analyse globale des r´esultats (ce dernier en collaboration avec l’ensemble des acteurs de la campagne exp´erimentale). J’ai aussi coordonn´e les travaux du CELIA avec ceux du LULI.