L'accélération Ionique Dans L'expansion Des Plasmas Produits Par Laser: Etude Théorique Et Numérique

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علوم بحتة وطبيعية

الملخص

L'irradiation d'une cible métallique ou d'un plasma sur-critique par des lasers intenses produit des ions très énergétiques. Ces sources d’ions ont des applications diverses comme en médecine, entre autres. Les travaux effectués au cours de cette thèse s’articulent autour de l’étude théorique des phénomènes physiques prenant place lors de l’interaction laser-plasma et qui ont un effet direct sur le processus d’accélération ionique associé à l’expansion du plasma. En effet, il a été démontré dans la littérature que les électrons éjectés de la cible lors de l'expansion d'un plasma créé par laser ne sont pas toujours Maxwelliens mais suivent des distributions loin de l'équilibre thermodynamique local, et qui sont solutions de l'équation de Vlasov. Pour étudier l'effet de ces électrons sur les profils de l'expansion, à savoir, la densité et la vitesse des ions, nous avons établi tout un modèle semi analytique monodimensionnel, en supposant la condition de quasi neutralité du plasma vérifiée tout le long de l’expansion. Les ions sont régis par les équations hydrodynamiques. Nous avons résolu les équations du modèle en utilisant un formalisme self-similaire, rendant la résolution numérique faisable. En premier lieu, nous avons introduit dans notre modèle, l’effet des électrons énergétiques suivant une distribution non thermique en énergie, combiné avec celui des électrons piégés dans le puits de potentiel du plasma. Les résultats obtenus ont montré que la présence des électrons énergétiques et/ou piégés dans le plasma cause un renforcement où un ralentissement de l'expansion du plasma et affecte le processus d’accélération des ions, qui peuvent atteindre des vitesses plus importantes. La présence de deux températures électroniques étant mise en évidence par plusieurs expériences de plasmas produits par laser, nous avons ensuite étendu l'étude à ce cas. Pour un plasma dont les électrons froids représentent l'espèce majoritaire, supposés en équilibre avec le potentiel du plasma et les électrons chauds hors équilibre, modélisés par une distribution non-maxwellienne dans l’accélération ionique, un modèle hydrodynamique approprié à été présenté. Nos efforts se sont ensuite concentrés sur la recherche d’une autre solution semi-analytique prenant en considération l’énergie cinétique maximale du front des ions accélérés par le champ électrique, induit par de séparation locale de charge. Ainsi, l’équation de Poisson incluse dans le modèle a permis de voir l'influence des effets non-thermiques sur le processus d’accélération ionique, à travers le spectre énergétique ionique.

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fbae48c5-e305-488c-87db-9e27afad6f90

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0

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Crawler

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الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل دكتوراة

نوع الملف

word

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1373871_1.doc, 1373871_2.pdf

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ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"Djemai Bara","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"},{"name_ar":"جميلة بن ناصر ","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"مراد جبلي","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"}]

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French

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L'accélération Ionique Dans L'expansion Des Plasmas Produits Par Laser: Etude Théorique Et Numérique

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كلمات الباحثين

Electrons, Interaction laser-plasma , Ions, Irradiation, lasers, Plasmas (gaz ionisés)

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الإشراف

جميلة بن ناصر , مراد جبلي

الإعداد

Djemai Bara

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