Quelques diagnostics X pour les expériences d'interaction laser-matière

A few X-ray diagnostics for laser matter interaction experiments

CEA/DAM Ile-de-France, B.P. 12, 91680 Bruyères-le-Châtel, France.

Résumé

Ce rapport est une revue de travaux réalisés au CEA/DAM de 1990 à 1999, dans le cadre de la fusion thermonucléaire inertielle par laser. Il est relatif aux techniques expérimentales utilisées pour l'étude de l'interaction du rayonnement laser avec la matière et des plasmas à très haute densité d'énergie. La compréhension de cette physique a nécessité le développement d'une instrumentation de premier plan notamment de diagnostics dans le domaine des rayons X. Il est articulé en trois chapitres : la première concerne la métrologie de ces diagnostics réalisée auprès de différentes sources de rayonnement X (synchrotron, plasma laser, tube RX...), la seconde synthétise les études théoriques et expérimentales d'optiques RX et montre comment ces optiques ont trouvé des applications directes en instrumentation X (spectroscopie, imagerie) auprès des lasers, la troisième est une revue des diagnostics marquants d'imagerie, de radiographie X, ayant un intérêt pour la physique des plasmas, à travers quelques expériences.

Abstract

Since the early 1990s, advances in laser-driven inertial confinement fusion research have been on the rise. This report provides a description of the experimental techniques which are used to study the interaction of laser light with matter and high density plasmas. To understand the physical processes involved in this interaction, we need high performance instrumentation (diagnostics) for the observation of X-ray radiation in the energy range from a few eV to a few keV. This paper is divided into three chapters: the first part describes the metrology of the diagnostics developed around various X-ray sources (synchrotron, laser-produced-plasmas, ...), the second part synthesizes theoretical and experimental X-ray optics studies. It shows the interest for applications such as X-ray spectroscopy and X-ray imaging, the third part is a review of the use of advances X-ray imaging diagnostics in laser-produced plasma physics experiments.