Physique de l'interaction laser-plasma

Physique de l'interaction laser-plasma

Modèles physiques et numériques

Cet ouvrage s'adressse aux étudiants en master de physique, élèves-ingénieur, doctorants en physique, chercheurs en physique.

Il détaille l'ensemble des processus induits dans un élément de matière, lorsqu'il est éclairé par une impulsion laser brève de durée nanoseconde et suffisamment intense pour que cet élément devienne un plasma d'électrons et d'ions. La chaîne des processus est détaillée suivant sa chronologie : la génération d'impulsions laser brèves et leur focalisation ; puis l'ionisation et les aspects électromagnétiques de propagation et de couplages non-linéaires dans le plasma qui vient d'être créé. Suivent les processus hydrodynamiques, les conditions d'implosion du plasma et de sa fusion par confinement inertiel. En support de ces mécanismes, est abordée la dynamique de particules chargées en présence de champs électromagnétiques, puis leur rayonnement, dans un contexte général, recouvrant les plasmas usuels électriquement neutres ou bien les faisceaux comme dans les sources synchrotron. Les modèles théoriques et leurs solutions analytiques sont décrits et sont accompagnés de résultats de simulation numérique à différents degrés de complexité.

Ce livre décrit les modèles numériques sous-jacents et fait donc place à une large interface avec les mathématiques appliquées. Le passage entre le continu de la théorie et le discret de la simulation numérique est abordé et les nombreux schémas numériques utilisés sont présentés. Des compléments détaillant des points techniques ou bien illustrant des simulations numériques sont rassemblés sur le site de l'éditeur, ainsi que des figures en couleurs.