Accélérateurs laser-plasma au kHz

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Edité le 11/04/2017

 - 10 avril 2017 - Les accélérateurs laser-plasma démontrés sur des systèmes laser compacts haute cadence (Nature Photonics)

L'accélération laser-plasma est une technique émergente pour accélérer des faisceaux d'électrons à de fortes énergies sur des distances très courtes. Les faisceaux d'électrons accélérés ont une durée femtoseconde, ce qui les rend particulièrement attractifs pour des applications telles que l'imagerie ultra-rapide ou la génération de rayons X ultrabrefs. Les accélérateurs plasma-laser actuels délivrent des électrons de 100 MeV au GeV. Ils utilisent des systèmes laser d'énergie de l'ordre du Joule qui sont des structures expérimentales relativement grandes et ayant de faibles taux de répétition, typiquement quelques tirs par seconde. Des équipes du LOA viennent de démontrer que l'utilisation d'impulsions laser à cycle unique permet de générer des faisceaux d'électrons relativistes avec des énergies autour du MeV de haute qualité. Ces systèmes sont compacts et fonctionnent au kHz. Les simulations numériques indiquent que les faisceaux d'électrons ont une durée de ~ 1 fs. L'avènement de ces sources d'électrons relativistes femtosecondes au kHz ouvre la voie à des applications à fort impact, telles que la diffraction d'électrons ultra-rapide dans des matériaux avec une résolution temporelle sans précédent inférieure à 10 fs.

"Relativistic electron beams driven by kHz single-cycle light pulses"
D. Guénot, D. Gustas, A. Vernier, B. Beaurepaire, F. Böhle, M. Bocoum, M. Lozano, A. Jullien, R. Lopez-Martens, A. Lifschitz and J. Faure*

Nature Photonics (2017)

doi:10.1038/nphoton.2017.46, Published online 10 April 2017

https://www.polytechnique.edu/fr/content/lacceleration-laser-plasma-pour-explorer-la-matiere

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