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Caractérisation et utilisation de faisceaux de protons

Lors de l’interaction entre un laser ultra-intense et une cible solide, la séparation de charge induite en face arrière de la cible par l’émission du faisceau d’électrons accélérés induit un champ électrostatique pouvant atteindre 1012 Vm-1 normal à la face arrière. Ce champ est assez élevé pour arracher et accélérer toute particule chargée positivement et située à la surface de la cible, en particulier des protons du fait de leur rapport charge sur masse élevé.

Le groupe s’est intéressé à la caractérisation des propriétés angulaire et énergétique des faisceaux de protons ainsi accélérés, en particulier auprès du laser 100 TW du LULI.

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Distribution spatiale d’un faisceau de protons accéléré par laser
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Distribution en énergie d’un faisceau de protons accéléré par laser

Il a participé plus récemment à une expériences auprès du laser TITAN mettant en oeuvre les faisceaux de protons accélérés par laser pour induire des réactions (p,n) dans une seconde cible et produire des faisceaux de neutrons ultra-brefs et les plus lumineux possibles. Cette campagne a eu lieu en novembre 2013, et les résultats sont en cours d’analyse.