Caractérisation de la source d’électrons supra-thermiques émis par les instabilités paramétriques dans
CEA
DAM Île-de-France France, Ile-de-France
il y a 13h

Domaine

Physique du noyau, atome, molécule

Intitulé de l'offre

Caractérisation de la source d’électrons supra-thermiques émis par les instabilités paramétriques dans

Sujet de stage

Dans le cas de la diffusion Raman stimulé où une onde électromagnétique incidente se couple avec une onde plasma électronique, une génération d’électrons de hautes énergies va intervenir.

Ces électrons supra-thermiques vont avoir un impact sur l’implosion de la cible dans le cadre de la fusion par confinement inertiel (FCI) par un effet de préchauffage et ne sont pas pris en compte dans les modélisations fluides.

L’objectif de ce stage est de caractériser par des simulations Particle-in-cell les mécanismes générant ces électrons de hautes énergies dans des configurations de complexités croissantes, de géométrie 1D à 2D et avec des profils lasers réalistes de type faisceaux lissés spatialement.

Au cours du stage le candidat va se familiariser avec le sujet en étudiant les différentes instabilités conduisant à des électrons supra-thermique en FCI, puis il cherchera par l’intermédiaire des simulations cinétiques à décrire les distributions énergétiques et angulaires de ces électrons

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Dans les expériences de fusion par confinement inertiel (FCI) en attaque indirecte comme menées sur le Laser MegaJoule (LMJ) en France et le National Ignition Facility aux Etats-Unis, des faisceaux laser intenses se propagent dans un plasma sur de longues distances.

De nombreux phénomènes résultent de cette interaction laser / plasma tels que la rétrodiffusion des lasers due aux instabilités Raman et Brillouin .

Ces effets de rétrodiffusion importante en régime non-linéaire, conduisant à une perte importante de l’énergie laser incidente.

En outre, dans le cas de la diffusion Raman où l’onde électromagnétique incidente se couple avec une onde plasma électronique, une génération d’électrons de grandes énergies va aussi intervenir.

Ces électrons supra-thermiques vont potentiellement avoir un impact sur la dynamique de l’implosion de la cible par un effet de préchauffage et ne sont pas pris en compte actuellement dans les modélisations fluides.

Un modèle ayant été récemment développé pour décrire le transport de ces électrons, il reste à quantifier les caractéristiques de la source de ces derniers.

L’objectif de ce stage est de caractériser par des simulations Particle-in-cell (PIC) les mécanismes générant ces électrons de hautes énergies dans des configurations de complexités croissantes, de géométrie 1D à 2D et avec des profils lasers réalistes de type faisceaux lissés spatialement, présentant une structure particulière sur le profil d'intensité de l'onde électromagnétique.

Au cours du stage le candidat devra se familiariser avec le sujet en étudiant les différentes instabilités pouvant conduire à des électrons supra-thermique en FCI, puis il cherchera par l’intermédiaire des simulations cinétiques à décrire les distributions énergétiques et angulaires de ces électrons.

  • Le stage s’organisera de la façon suivante : 1 / bibliographie à travers des articles scientifiques (en anglais) pour la prise en main du sujet sur la physique des plasmas et les mécanismes responsables de la génération des électrons supra-thermique ;
  • 2 / prise en main du cinétique PIC et utilisation du code sur des cas 1D, 2D et 2D en conditions de faisceaux lasers plus réaliste ;
  • 3 / rédaction d'un mémoire..

    Master 2

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