Développement d’une source d’électrons relativistes optimisée par sillage laser plasma (H/F)

Missions :
Concevoir et réaliser des expériences pour accélérer et caractériser des faisceaux d’électrons générés lors de l’interaction d’un laser intense avec un plasma. Optimiser le processus pour obtenir un faisceau d’électrons de très bonne qualité (faible divergence, emittance, dispersion en énergie et charge élevée).
Activités :
Participer à la conception des expériences avec des cellules plasma, réaliser les campagnes d’expériences avec des laser intenses (dans la gamme 100TW au PW suivant attribution du temps laser), contribuer à l’optimisation par des méthodes d’intelligence artificielle, analyser les résultats et rédiger les rapports d’avancement, publier les résultats.
Contexte de travail :
Ce travail est proposé dans le cadre du projet européen EuPRAXIA qui a pour objectif de concevoir, et à terme de construire, un accélérateur basé sur des techniques plasma avec des propriétés de fiabilité équivalentes aux accélérateurs conventionnels. Le LPGP est partenaire du projet EuPRAXIA et contribue à la définition des concepts et des techniques laser plasma qui seront utilisés pour produire les faisceaux d’électrons de l’accélérateur.Les développements envisagés dans le cadre de cette offre consistent à tester expérimentalement des schémas permettant d’obtenir des sources d’électrons compactes, de bonne qualité et reproductibles pour l’injecteur d’EuPRAXIA. Les simulations PIC montrent que l’interaction d’un laser intense avec un plasma préformé, sous dense, permet d’obtenir les propriétés recherchées. L’objectif du travail sera d’étudier expérimentalement le régime envisagé, de mettre en œuvre des diagnostics en particulier du plasma et du laser et caractériser le plus complètement possible les mécanismes contrôlant les qualités du faisceau obtenu. Ce travail pourra être complété par une optimisation utilisant des techniques d’automatisation suivant la progression du travail.
Les développements et tests des cellules plasma sont effectués en interne au LPGP. Les expériences utilisant des lasers intenses pour générer les faisceaux d’électrons sont réalisées en collaboration avec des équipes partenaires d’EuPRAXIA, en France et en Europe.