Plasmas créés par laser : généralités et applications choisies

Auteur(s) :

Mora, Patrick (1952-....) Découvrir l'auteur

Résumé

Les notions essentielles sur le sujet sont abordées suivant trois axes : les bases de la physique des plasmas, la physique de l'interaction laser-plasma, incluant une présentation de l'hydrodynamique des plasmas créés par laser et de leur expansion dans le vide, et la fusion thermonucléaire contrôlée par confinement inertiel. ©Electre 2021

Éditeur(s)
- EDP Sciences
- CNRS éditions
Date
- DL 2021
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (X-223 p.) : ill., couv. ill. en coul. ; 23 cm
Collections
- Savoirs actuels. Série Physique
Sujet(s)
ISBN
- 978-2-7598-2477-9 ;
- 978-2-271-13779-1
Indice
- 537.8 Physique des plasmas, magnétohydrodynamique, énergie thermonucléaire
Quatrième de couverture
- Plasmas crées par laser
  Généralités et application choisies
  Parallèlement au développement des lasers de puissance, la physique des plasmas créés par laser n'a cessé de progresser depuis une soixantaine d'années. Parmi les applications de cette discipline, on peut citer la fusion thermonucléaire contrôlée par laser ou l'accélération laser de particules dans les plasmas.
  Cet ouvrage propose une introduction aux principales notions du domaine.
  L'objectif est tout d'abord de rappeler les notions de base de physique des plasmas nécessaires dans le contexte. Puis l'ouvrage se focalise davantage sur la physique de l'interaction laser-plasma, et se poursuit avec la présentation du concept d'accélération laser de particules (essentiellement d'électrons) dans les plasmas. Enfin, la troisième et dernière partie de l'ouvrage est consacrée à la présentation de divers aspects de la fusion thermonucléaire contrôlée par laser.
  Ce livre s'adresse aux étudiants de Master, aux doctorants ou aux chercheurs s'intéressant aux plasmas créés par laser et à leurs applications.
Tables des matières
- - Plasmas créés par laser : généralités et applications choisies
  - Patrick Mora
  - EDP Sciences/CNRS Éditions
  - Avant-propos III
  - 1 Introduction3
  - 1.1 Qu'est-ce qu'un plasma ?3
  - 1.2 Équilibre d'ionisation et loi de Saha4
  - 1.3 Température de Fermi6
  - 1.4 Paramètre de couplage7
  - 1.5 Fréquences plasmas électroniques et ioniques8
  - 1.6 Longueur de Debye et effet d'écran10
  - 1.7 Collisions coulombiennes12
  - 1.8 Libre parcours moyen collisionnel15
  - 1.9 Fréquences cyclotroniques et rayons de Larmor16
  - 2 Description cinétique et description fluide19
  - 2.1 Description cinétique20
  - 2.2 Équation de Vlasov20
  - 2.3 Effet des corrélations23
  - 2.4 Grandeurs hydrodynamiques25
  - 2.5 Équations hydrodynamiques27
  - 2.6 Équations pour le fluide global30
  - 2.7 Fermeture des équations fluides31
  - 3 Ondes dans les plasmas non magnétisés33
  - 3.1 Introduction33
  - 3.2 Équations de propagation pour E and B34
  - 3.3 Réponse diélectrique d'un plasma froid non collisionnel35
  - 3.4 Ondes électromagnétiques36
  - 3.5 Ondes plasmas électroniques39
  - 3.6 Ondes acoustiques ioniques42
  - 3.7 Ondes électrostatiques : approche utilisant l'équation de Poisson45
  - 3.8 Théorie cinétique et contour de Landau45
  - 3.9 Théorie cinétique des ondes plasmas électroniques48
  - 3.10 Théorie cinétique des ondes acoustiques ioniques50
  - 3.11 Interaction onde-particule et piégeage51
  - 3.12 Ondes acoustiques électroniques54
  - 3.13 Ondes plasmas électroniques de grande amplitude et limite de déferlement56
  - 4 Instabilités63
  - 4.1 Instabilité à deux faisceaux63
  - 4.2 Instabilité faisceau-plasma66
  - 4.3 Instabilité faisceau chaud-plasma69
  - 5 Transport thermique électronique71
  - 5.1 Théorie linéaire ; loi de Spitzer-Härm71
  - 5.2 Validité de la théorie linéaire ; flux limite74
  - 5.3 Théorie non locale du transport76
  - 6 Hydrodynamique des plasmas créés par laser81
  - 6.1 Structure d'un écoulement créé l'interaction laser-cible solide81
  - 6.2 L'écoulement isotherme auto-semblable82
  - 6.3 Structure de la zone de conduction86
  - 7 Absorption des ondes électromagnétiques91
  - 7.1 Réponse diélectrique d'un plasma faiblement collisionnel91
  - 7.2 Absorption collisionnelle94
  - 7.3 Propagation en plasma inhomogène ; l'approximation BKW95
  - 7.4 Solution d'Airy au voisinage de la densité critique98
  - 7.5 Absorption dans un gradient de densité100
  - 7.6 Couplage absorption-hydrodynamique-transport101
  - 7.7 Incidence oblique et absorption résonnante103
  - 8 Interaction laser-plasma en régime non linéaire109
  - 8.1 Pression de rayonnement109
  - 8.2 Force pondéromotrice : approche particulaire110
  - 8.3 Force pondéromotrice : approche fluide112
  - 8.4 Couplage d'ondes114
  - 8.5 Diffusion Raman stimulée116
  - 8.6 Diffusion Brillouin stimulée120
  - 8.7 Instabilité deux-plasmons123
  - 8.8 Filamentation et autofocalisation123
  - 8.9 Remarques finales125
  - 9 Effets relativistes dans le régime ultra-intense127
  - 9.1 Mouvement d'un électron libre dans une onde ultra-intense127
  - 9.2 Indice de réfraction en régime relativiste et transparence induite131
  - 9.3 Autofocalisation relativiste133
  - 9.4 Force pondéromotrice relativiste136
  - 9.5 Instabilités électroniques en régime relativiste137
  - 9.6 Création d'électrons relativistes139
  - 10 Accélération d'électrons141
  - 10.1 Accélération dans le vide141
  - 10.2 Sillage relativiste dans un plasma peu dense142
  - 10.3 Régime de sillage linéaire144
  - 10.4 Cas d'une impulsion gaussienne147
  - 10.5 Traitement de la dépendance radiale148
  - 10.6 Mouvement d'un électron en géométrie 1D148
  - 10.7 Mouvement dans une onde sinusoïdale151
  - 10.8 Accélération d'une particule ultrarelativiste152
  - 10.9 Régime de sillage non linéaire 1D153
  - 10.10 Régimes non-linéaires 3D159
  - 10.11 Discussion finale160
  - 11 Fusion thermonucléaire163
  - 11.1 Réactions de fusion163
  - 11.2 Section efficace165
  - 11.3 Forme de la section efficace σ (E)165
  - 11.4 Facteur de Gamow166
  - 11.5 Facteur nucléaire167
  - 11.6 Taux thermonucléaire167
  - 11.7 Comparaison des différentes réactions170
  - 11.8 Critères de fonctionnement d'un réacteur à fusion171
  - 11.9 Critère sur nτT174
  - 11.10 Les deux voies de la fusion174
  - 12 Confinement inertiel177
  - 12.1 Le paramètre de confinement ρR177
  - 12.2 Fraction brûlée et gain179
  - 12.3 Nécessité d'une compression181
  - 12.4 Allumage par point chaud182
  - 12.5 Nouvelle évaluation de l'énergie du combustible185
  - 12.6 La phase d'implosion186
  - 12.7 L'effet fusée188
  - 12.8 Autres approches189
  - 13 Notions sur les chocs191
  - 13.1 Choc dû à un piston de vitesse uniforme rentrant dans un gaz191
  - 13.2 Relations et courbes d'Hugoniot193
  - 13.3 Ondes de choc de faible intensité194
  - 13.4 Forme des équations dans le référentiel du choc197
  - 13.5 Cas du gaz parfait198
  - 14 Instabilités hydrodynamiques201
  - 14.1 Introduction201
  - 14.2 Instabilité de Rayleigh-Taylor : l'analogie mécanique202
  - 14.3 Instabilité de Rayleigh-Taylor ; cas de fluides incompressibles203
  - 14.4 Instabilité de Rayleigh-Taylor en FCI206
  - 14.5 Instabilités de Richtmyer-Meshkov et de Kelvin-Helmoltz207
  - 15 Hydrodynamique radiative209
  - 15.1 Description particulaire du rayonnement209
  - 15.2 Rayonnement d'équilibre211
  - 15.3 Équation de transfert radiatif212
  - 15.4 Équations de l'hydrodynamique radiative214
  - 15.5 Chocs radiatifs215
  - Bibliographie 217
  - Index 221
Origine de la notice:
- Abes ;
- FR-751131015 ;
- Electre