Sujet :

Endommagement des optiques avec des irradiations multiples

Contexte :

Dans le cadre du Laser Mégajoule, l’endommagement laser des composants optiques est étudié sur différentes installations permettant l’analyse de la tenue au flux laser des différents composants des faisceaux du LMJ. Un moyen unique a été développé au CEA/Cesta afin de tester les composants avec des faisceaux laser de grandes dimensions (jusqu’à 7 mm de diamètre) représentatifs des faisceaux du LMJ. Cet outil, équipé de nombreux diagnostics, permet d’étudier les différents aspects critiques de l’endommagement laser sur une chaîne laser de puissance, notamment l’amorçage des dommages lors d’un premier tir et leur croissance lors des irradiations successives. Les tests sont alors réalisés à des niveaux d’énergie supérieurs au seuil d’endommagement.

Objectif de la thèse :

L’objectif de la thèse est de réaliser des mesures à des niveaux d’énergie inférieurs aux seuils lors d’irradiations successives afin de considérer l’effet de fatigue des matériaux qui peut aussi conduire à l’endommagement des optiques. L’aspect propreté des optiques, qui peut être un contributeur à l’endommagement, sera également considéré. Le(a) doctorant(e), en collaboration avec une équipe d’ingénieurs et techniciens, mettra en oeuvre les protocoles de tests, réalisera les expériences, les analysera afin d’en extraire des lois d’endommagement sous seuils liées à la fatigue des matériaux et à leur propreté.

Déroulement de la thèse :

Le(a) doctorant(e) participera :

• au développement de l’installation et sa caractérisation. Une grande attention sera portée à la mise en place de nouveaux diagnostics permettant de qualifier les faisceaux lasers ;

• à la mise en place de différentes procédures de tests permettant de réaliser les mesures précises d’endommagement lors de séquence d’irradiations multiples ;
• aux expériences, leur dépouillement et leur interprétation.

Des travaux de modélisation seront également réalisés avec le soutien de spécialistes de la simulation numérique. Les tests s’inscrivent dans la compréhension des mécanismes d’endommagement laser et sur la prédiction de la durée de vie des composants optiques.

La pertinence de l’étude permet d’envisager la rédaction de plusieurs articles scientifiques. Le doctorant sera également amené à présenter ses résultats lors de congrès nationaux et internationaux.
Il(elle) réalisera également des missions à l’Institut Fresnel à Marseille qui est associé à cette thèse.

Directeur de thèse et école doctorale :

NATOLI Jean-Yves – jean-yves.natoli@fresnel.fr
ED 352 – Physique et sciences de la matière
Université Aix-Marseille

Encadrant :

LAMAIGNERE Laurent – laurent.lamaignere@cea.fr
CEA/CESTA – BP 2 – 33114 Le Barp
Tél. : 05.57.04.40.00