Salle de Presse > Communiqués de presse > L’accélération laser-plasma pour explorer la matière

L’accélération laser-plasma pour explorer la matière

L’équipe de Jérôme Faure, directeur de recherche CNRS, a développé une source d'électrons inédite basée sur l’accélération laser-plasma à partir d’un système laser aux propriétés uniques mis au point par l’équipe de Rodrigo Lopes-Martens, chercheur à l’École polytechnique , et qui permettra à la fois de sonder et d’imager la matière. Ces travaux, prometteurs pour la recherche fondamentale en physique, ont été menés au Laboratoire d’optique appliquée (École polytechnique / CNRS / ENSTA ParisTech). Ils sont publiés dans la revue Nature Photonics de mai 2017.

Après avoir obtenu une bourse ERC consolidator en 2013, Jérôme Faure vient d’effectuer la première démonstration de la source d’électrons qu’il a développée. Depuis plusieurs années, il travaille sur l’accélération laser-plasma, technique qui permet d’accélérer des particules de façon compacte et efficace grâce à l’interaction entre une impulsion laser de très grande intensité et un plasma (un gaz ionisé).

L’accélération laser-plasma se base sur une méthode qui utilise des lasers femtosecondes (10-15 secondes), des flashs de lumière extrêmement courts générant des paquets d’électrons dans l’accélérateur. Les accélérateurs laser-plasma développés jusqu’à présent ne fonctionnaient qu’avec des systèmes laser volumineux et avec un taux de répétition faible, ne permettant qu’un seul tir par seconde. Le laser utilisé pour obtenir ces résultats récents, développé par l’équipe de Rodrigo Lopes-Martens, possède des propriétés fort différentes : l’impulsion laser ne comporte qu'une seule oscillation de la lumière. Cette propriété a permis d’obtenir la même intensité laser en utilisant mille fois moins d’énergie avec un taux de répétition beaucoup plus élevé (de l’ordre de 1000 tirs par seconde), permettant d’envisager des applications en matière condensée.

Cet équipement de pointe a ainsi permis d’obtenir une source d’électrons stable avec des paquets de particules dont la durée de vie équivaut à une femtoseconde. L’objectif de ce dispositif est de suivre le mouvement des atomes dans la matière en temps réel, permettant ainsi de réaliser de véritables « films » de la dynamique atomique à l’aide de cette source d’électrons.

Ces travaux offrent des perspectives prometteuses pour la compréhension de nouveaux phénomènes physiques mais aussi pour la résolution de problèmes fondamentaux autour de la radiothérapie et de la radiobiologie. En 2016, Jérôme Faure a reçu le prix Edouard Fabre pour ses recherches sur l’accélération laser-plasma.

À PROPOS DE L’ÉCOLE POLYTECHNIQUE / Largement internationalisée (36% de ses étudiants, 39% de son corps d’en­seignants), l’École polytechnique associe recherche, enseignement et innovation au meilleur niveau scientifique et technologique. Sa formation promeut une culture d’excellence à forte dominante en sciences, ouverte sur une grande tradition humaniste.
À travers son offre de formation – bachelor, cycle ingénieur polytechnicien, master, programmes gradués, programme doctoral, doctorat, formation continue – l’École polytechnique forme des décideurs à forte culture scientifique pluridisciplinaire en les exposant à la fois au monde de la recherche et à celui de l’entreprise. Avec ses 22 laboratoires, dont 21 sont unités mixtes de recherche avec le CNRS, le centre de recherche de l’X travaille aux frontières de la connaissance sur les grands enjeux interdisciplinaires scientifiques, technologiques et sociétaux. L’École polytechnique est membre fondateur de l’Université Paris-Saclay.

Contacts

Relations presse
École polytechnique
Route de Saclay
91128 PALAISEAU Cedex
Envoyer un message

Clémence Naizet
Chargée de relations presse France
01 69 33 38 74
+33 6 65 43 60 90
Envoyer un message

Raphaël de Rasilly
Responsable du Pôle Presse
École polytechnique
+33 1 69 33 38 97
+33 6 69 14 51 56
Envoyer un message

Sara Tricarico
Chargée des relations presse Recherche & International
01 69 33 38 70
+33 6 66 53 56 10
Envoyer un message

Photos

Document(s) à télécharger