07 Juin – Soutenance de thèse - Jocelain Trela

14 h Amphithéâtre A, Bâtiment A29

Effet des électrons chauds sur l'hydrodynamique des chocs et implosions pour l'allumage par choc.

Le schéma d’allumage par choc est une approche alternative prometteuse aux schémas d’allumage classique en Fusion par Confinement Inertiel. Il repose sur l’envoi d’un choc fort en fin de phase de compression de façon à permettre l’allumage de la cible à des vitesses d’implosion plus faibles. Ce choc d’allumage est généré au moyen d’une impulsion laser courte et intense. Cependant, pour lancer un choc de plusieurs centaines de mégabar, l’intensité nécessaire est suffisamment élevée pour que des phénomènes d’absorption non-linéaires produisent des électrons suprathermiques. L’effet de ces électrons chauds sur l’hydrodynamique de l’implosion peut être bénéfique (renforcement de la pression du choc d’allumage) ou néfaste (préchauffage de la cible). Une bonne description de ces électrons chauds dans les codes hydrodynamique utilisés pour simuler les implosions est ainsi nécessaire. L’objectif de cette thèse est de permettre une meilleure compréhension de l’effet des électrons chauds sur l’hydrodynamique de l’implosion et des chocs. Pour cela, des résultats d’expériences réalisées dans des conditions pertinentes pour l’allumage par choc sont comparés à des simulations hydrodynamiques incluant, ou non, des modules décrivant les électrons chauds.
Dans un premier temps, une description du principe de l’allumage par choc en l’absence d’électrons chauds est réalisée. A ce propos, un code semi-analytique 1D plan, couplant la résolution des équations de l’hydrodynamique des chocs et ondes de détente à un module décrivant la propagation des discontinuités, a été développé. Ce code, conjointement à des simulations hydrodynamiques radiatives réalisées avec LILAC (LLE, Université de Rochester, USA), a permis d’interpréter une expérience réalisée sur OMEGA (LLE, Université de Rochester, USA). Ensuite, l’effet des électron chauds sur l’hydrodynamiques des chocs est évalué par l’analyse des résultats de campagnes expérimentales en géométrie plane réalisées sur PALS (Institut de physique des plasmas du CAS, République Tchèque) et OMEGA EP (LLE, Université de Rochester, USA). Pour ces deux campagnes, les résultats des diagnostiques principaux (Streak Optical Pyrometry pour PALS et radiographie pour OMEGA EP) ont été reproduit par des simulations hydrodynamiques radiatives réalisées avec CHIC (CELIA, Université de Bordeaux, France). Dans ce contexte, un outil pour la réalisation de radiographie synthétique à partir des résultats de simulations a été développé. Ces résultats ont été utilisés pour la conception d’une campagne expérimentales qui sera réalisée sur LMJ-PETAL (CEA-CESTA, France). Enfin, l’effet des électrons chauds sur l’hydrodynamique de l’implosion est évalué par l’analyse d’une campagne expérimentale en géométrie sphérique réalisée sur OMEGA et interprété au moyen de simulations LILAC.

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