Titre de la thèse
Expériences et modélisation de chocs faiblement collisionnels dans les plasmas créés par laser
Composition du jury
Mark Sherlock, Staff Scientist, Lawrence Livermore National Laboratory, rapporteur
Alexis Casner, Directeur de recherche, CEA – Université de Bordeaux, rapporteur
Anabella Araudo, Senior Scientist, Institute of Physics, Czech Academy of Sciences, examinatrice
Xavier Michaut, Professeur, Sorbonne Université, examinateur
Xavier Ribeyre, Directeur de Recherche, CEA – Université de Bordeaux, examinateur
Roch Smets, Professeur, Sorbonne Université, Directeur de thèse
Andrea Ciardi, Professeur, Sorbonne Université, co-Directeur de thèse.
Anna Grassi, Maîtresse de conférences, Sorbonne Université, co-Directrice de thèse (invitée).
Résumé
Les ondes de choc convertissent l’énergie cinétique d’un écoulement en énergie thermique, en rayonnement et en particules énergétiques, aussi bien dans les plasmas astrophysiques que dans les expériences de laboratoire utilisant des lasers. Cette thèse étudie le régime faiblement collisionnel, dans lequel les collisions entre particules et les processus électromagnétiques collectifs peuvent contribuer conjointement à cette conversion d’énergie et déterminer la structure du choc.
En combinant des expériences réalisées sur LULI2000 et Gekko XII avec des simulations d’hydrodynamique radiative et des simulations cinétiques, ce travail examine la structure des chocs, le chauffage et le mélange dans les plasmas produits par laser. Une analyse bayésienne de mesures de diffusion Thomson résolues en temps permet d’estimer les températures et la composition des espèces ioniques en interaction. À notre connaissance, ces mesures constituent l’une des premières caractérisations expérimentales de la discontinuité de contact entre le piston et le plasma ambiant choqué dans ce régime.
Les résultats révèlent un fort chauffage ionique et un mélange spatialement étendu. Si les simulations monofluides reproduisent la morphologie globale de l’interaction, la reproduction de ces caractéristiques nécessite des simulations cinétiques prenant en compte les collisions. Ce travail fournit une référence pour explorer la transition entre les chocs collisionnels et non collisionnels.
Lieu
Amphithéâtre Astier, Campus Pierre et Marie, Sorbonne Université
4 place Jussieu, 75005 Paris
