Pause
Lecture
Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Etudes numériques de l’interaction laser plasma en champ intermédiaire sur le Laser Mégajoule


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Situé à 40 km au sud de Paris, le centre DAM-Île de France, a en charge la conception des armes nucléaires françaises, la recherche et développement dans le domaine de la lutte contre la prolifération et le terrorisme, l'alerte aux autorités en cas de séisme, de tsunami ou d'essai nucléaire étranger, la construction et le démantèlement de grandes infrastructures nucléaires. Leader français de la simulation numérique et du calcul intensif, il possède deux des machines européennes les plus puissantes. Il dispose également de plusieurs accélérateurs et de nombreux moyens techniques et expérimentaux pour mener ses recherches. Lui est également rattaché, l'Unité Propulsion Nucléaire située sur le centre CEA/Cadarache en région Provence Alpes-Côte d'Azur, où sont implantées les installations d'essais et une partie des fabrications de la propulsion nucléaire.  

Référence

2022-21074-S0658  

Description du poste

Domaine

Physique du noyau, atome, molécule

Contrat

Post-doctorat

Intitulé de l'offre

Etudes numériques de l’interaction laser plasma en champ intermédiaire sur le Laser Mégajoule

Sujet de stage

Etudes numériques de l’interaction laser plasma en champ intermédiaire sur le Laser Mégajoule

Durée du contrat (en mois)

1 an renouvelable

Description de l'offre

Dans les expériences de Fusion par Confinement Inertiel (FCI) réalisées sur le Laser Mégajoule (LMJ) au CEA, des faisceaux lasers intenses traversent une cavité remplie de gaz. Aux niveaux d’éclairement considérés (>1E15 W/cm²), ce gaz est rapidement ionisé. Les faisceaux se propagent ainsi dans le plasma formé et sont soumis à différentes instabilités néfastes pour réaliser la fusion. Des techniques dites de lissage optique ont ainsi été proposées pour tenter de supprimer ou réduire ces instabilités. Elles consistent à briser les cohérences spatiales et temporelles des impulsions lasers afin que les longueurs et temps caractéristiques du faisceau laser soient plus petits que ceux requis pour le développement des instabilités. La brisure de la cohérence spatiale est réalisée par une lame de phase qui va répartir l’énergie laser en une multitude de grains de lumière appelés points chauds. La brisure de cohérence temporelle s’effectue en élargissant le spectre et en dispersant chacune des fréquences grâce à un réseau. La connaissance des caractéristiques des points chauds (largeur, longueur, contraste, temps de cohérence, vitesses …) est importante pour prédire le niveau des différentes instabilités et celles-ci peuvent évoluer en fonction du temps et au cours de la propagation des faisceaux.
Par souci de simplicité, les instabilités se développant lors de l’interaction laser-plasma sont le plus souvent étudiées dans des cas idéaux (plasma homogène) et autour du point de focalisation des faisceaux lasers. Or dans les expériences de FCI réalisées sur le LMJ, les faisceaux sont focalisés près du trou d’entrée laser de la cavité qui a une longueur d’environ 1 cm. Des instabilités peuvent donc se produire à la fois en amont du meilleur foyer (dans le plasma créé par l’explosion de la fenêtre) et aussi et surtout en aval de celui-ci (assez loin à l’intérieur de la cavité). Le but de ce stage est d’étudier comment le développement de certaines instabilités peut varier lorsqu’il se produit loin du meilleur foyer du faisceau laser. Les instabilités de propagation (autofocalisation, diffuson Brillouin vers l’avant) et la rétrodiffusion Brillouin seront plus particulièrement étudiées. Le travail sera réalisé grâce à de nombreux outils de diagnostics et à des codes numériques développés par notre laboratoire.
Ce travail post-doctoral s’inscrit dans le cadre d’une collaboration entre plusieurs unités du CEA. La première étape consistera en une recherche bibliographique sur la FCI.
Les codes utilisés par notre laboratoire depuis plusieurs années ont donné lieu à de nombreuses publications. Ils pourront cependant être modifiés ou améliorés en fonction des besoins pour les études réalisées. Une deuxième étape portera sur ce travail numérique.
L’objectif principal de ce stage sera ensuite d'évaluer les différentes options envisageables du lissage sur le LMJ lorsque les instabilités se développent en champ intermédiaire, c’est-à-dire loin du meilleur foyer laser.

Profil du candidat

Physique des plasmas, optique, laser
Post-doc

Localisation du poste

Site

DAM Île-de-France

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Bruyères-le-Châtel