Etude théorique d'agrégats soumis à des champs lasers intenses
Institution:
Toulouse 3Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
During this PhD thesis we have been studying by two models the interaction of lasers (intensity 10^11 to 10^17 W/cm^2) with big size clusters (100 atoms to a few thousand). We propose to add a term of damping with the surface to the original nanoplasma model of T. Ditmire et al. (1996). We get good agreement with experimental evidences (xenon) and study the evolution of charge states with size or intensity. We propose a robust, three dimensional and microscopic, molecular dynamics model, stable in the absence of excitation. The soft Coulomb potential is parameterized to mimic the atomic energy levels. The electronic emission at 10^11 W/cm^2 (sodium) is comparable to the one obtained by other models such as VUU-LDA model. Core electrons are emitted from 5 10^15 W/cm^2. We show that rare events are accessible and that ionic explosion is Coulomb like and self-similar (10^16 W/cm^2). Eventually, electronic emission (rare gaz) is compared with the nanoplasma model.
Abstract FR:
Cette thèse présente deux modèles étudiant l'interaction de lasers intenses (éclairements de 10^11 à 10^17 W/cm^2) avec des agrégats de grande taille (100 atomes à plusieurs milliers). Premièrement nous proposons d'ajouter un terme d'amortissement avec la surface au modèle nanoplasma original de T. Ditmire et al. (1996). Nous comparons diverses observables expérimentales (xénon) et étudions l'évolution des états de charge avec la taille ou l'éclairement. Deuxièmement nous proposons un modèle microscopique de dynamique moléculaire à trois dimensions robuste en l'absence d'excitation. L'émission électronique à 10^11 W/cm^2 (sodium) se compare à celle obtenue par d'autres modèles tels que le modèle VUU-LDA. Les électrons de coeur sont émis à partir de 5 10^15 W/cm^2. Les événements rares sont accessibles et nous montrons que l'explosion ionique de type coulombien est autosimilaire (10^16 W/cm^2). Enfin, l'émission électronique (gaz rare) est comparée avec le modèle nanoplasma.