Abstract FR:

Dans ce memoire, nous presentons une etude experimentale et theorique de l'hydrodynamique d'expansion du plasma, ainsi qu'une modelisation numerique par elements finis du transfert de chaleur dans le materiau irradie. Pour cela, nous avons utilise un laser a co#2 impulsionnel pour irradier differents metaux (alliages d'aluminium au4g et de titan ta6v ainsi que des aciers 304l et 35ncd16) ayant plusieurs etats de surfaces avec une intensite moyenne de 3 mw/cm#2. L'interaction se deroulant dans une ambiance gazeuse variable (helium, azote, argon) a la pression atmospherique. Une etude de la dynamique de l'expansion du plasma, basee sur une technique de visualisation selon le principe de l'interferometre de mach-zehnder, nous a permis de determiner l'influence des conditions d'irradiation sur les differents regimes hydrodynamiques observes. D'autre part, la mesure de l'energie absorbee par l'echantillon a mis en evidence une correlation entre le coefficient de couplage thermique et la nature de l'onde d'absorption. Une seconde etude, reposant sur le principe de la photometrie, nous a permis de mettre en evidence les proprietes absorbantes du plasma. Ces resultats sont en bon accord avec ceux deduits de l'etude hydrodynamique. Enfin une modelisation numerique nous permet de determiner le champ de temperature dans le materiau irradie, mais aussi la propagation du front de fusion dans la masse metallique. Cette modelisation prend en compte le changement de phase solide-liquide selon la methode de la capacite calorifique equivalente