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La lumière extrême: vers de nouveaux apports fondamentaux et appliqués 

Dr. Remi Capdessus, Research Associate at the University of Strathclyde, will talk about his research.

Comment reproduire à notre échelle, des phénomènes se produisant au cœur du soleil pour développer des applications très prometteuses dans des domaines aussi divers que la santé, l’industrie, la sécurité?

L’exploration de la physique des nouveaux états de la matière conduit souvent au développement de nouvelles technologies et de nouvelles approches pour relever les grands défis de société. La compression d’un plasma –« gaz très chaud » dans lequel les électrons circulent librement– par une impulsion laser à des températures et densités élevées (conditions similaires à celles rencontrées au centre du soleil) est à l’étude dans le but de réaliser la fusion thermonucléaire contrôlée. La génération et le contrôle de champs électriques dans un plasma chaud excité par laser, font actuellement l’objet d’études prometteuses pour la production d’accélérateurs compacts. Les propriétés uniques des particules énergétiques et des radiations (rayons X, rayons gamma) qui en résultent (basées principalement sur leur durée d’impulsion) devraient avoir de nombreuses applications, notamment dans les soins de santé (imagerie et oncologie), l’industrie (imagerie) et la sécurité (détection de matériel illicite). Les progrès rapides de la technologie laser à haute puissance qui permettent nombre de ces développements, résultent de la technique d’amplification pulsée par impulsions (Chirped Pulse Amplification), mise au point par Gérard Mourou et Donna Strickland au milieu des années 1980 et pour lequel le prix Nobel de physique 2018 a été en partie attribué.

Au cours des deux ou trois prochaines années, des lasers de très haute puissance (« lumière extrême ») tels que APOLLON (France) et Extreme Light Infrastructure, ELI (République tchèque, Hongrie et Roumanie, ~800M€), seront opérationnels. Les intensités laser qui en résultent ouvrent de nouveaux régimes d’interactions laser-plasma, permettant de reproduire en laboratoire des phénomènes astrophysiques extrêmes, telle que la génération d’antimatière ou bien encore de tester des théories fondamentales ainsi que d’ouvrir de nouveaux horizons pour des applications futures. 

Remi est physicien théoricien en physique des plasmas, où il étudie des phénomènes générés par l’interaction d’un plasma avec une impulsion laser ultra-intense. Il a effectué ses études de physique à l’université de Bordeaux ainsi que son doctorat, reçu en Novembre 2013. Depuis Janvier 2014, il est chercheur (« post-doc ») à l’université de Strathclyde au sein d’une équipe d’expérimentateurs. Ses recherches de nature théorique et numérique portent sur l’étude sur phénomènes de haute énergie dont les signatures résultantes pourront être observées avec la prochaine génération de lasers. Il est aussi impliqué sur des travaux expérimentaux portant sur une « physique similaire », à plus basse énergie.

Thursday 7th February, 7-8.30pm

Free event. Donations welcome. Donation box available at the event or click here to see the way to donate to the AFG.

The next Café scientifique will take place on Thursday 28th March.