Accélérateur laser – plasma - CEA-Irfu

Accélérateur laser –plasma
Brigitte CROS
LPGP-CNRS-Université Paris Sud 11
Laboratoire de Physique des Gaz et des Plasmas
Interaction et Transport de Faisceaux Intenses dans les
Plasmas
Journée thématique DAPNIA Accélérateurs, 9 janvier 2006

Plan de l’exposé
Principe et performances attendues
Onde de plasma
Méthodes de création
Propriétés pour l’accélération
Projets en cours
Perspectives

Pourquoi utiliser un plasma
Champs accélérateurs > 100 GV/m
ne = Zni
ne +dneEChamp de charge d’espace et
onde de plasma
vf
x
E
lp
Onde relativiste:
Vitesse de phase de l’ordre de c
e
e
en
dn
cmn
mGVE2/1
17
3
10 )(
30)/( 

Comment créer une onde de plasma
Ion
Electron
Impulsion laser
Force pondéromotrice
Oscillation des
électrons sur lp
L=ct

•The front of the laser pulse
interacts with the plasma. As a
result it loses energy (Local
pump depletion) and etches
back.
•The shape and size of the
accelerating structure slightly
change.
•Electrons are self-injected in the
ion channel at the tail of the ion
channel due to the accelerating
and focusing fields.
•The trapped electrons slightly
elongate the back of the spheroid.
Sillage non linéaire avec auto-injection
from Wei Lu talk, HEEAUP05