ÉTUDE D'UN PLASMA PAR ABSORPTION DANS L'ULTRAVIOLET EXTRÊME

Résumé
L'existence d'une forte absorption de rayonnement UV extrême, par un plasma d'aluminium ionisé, a pu être mise en évidence. La source UV ainsi que le milieu dans lequel s'effectue l'absorption (ce dernier pouvant être considéré comme « l'échantillon » que l'on étudie) sont deux plasmas obtenus par la focalisation de deux faisceaux de rayonnement, provenant d'un laser unique au verre-néodyme, à la surface de deux cibles d'aluminium. L'analyse en longueur d'onde a été réalisée à l'aide d'un spectromètre à deux réseaux dont les fentes, d'entrée et collimatrice, délimitent la zone « d'échantillon » que l'on désire observer. De plus, grâce à des variations de retard optique introduites sur le trajet du faisceau laser générateur de la « source » d'UV, il est possible d'effectuer une analyse temporelle qui peut être complétée, d'autre part, par l'utilisation d'un scintillateur lié à un photomultiplicateur rapide. L'examen des mécanismes responsables de l'absorption observée conduit à souligner l'importance du rôle joué au sein du plasma par les échanges d'énergie radiative par rapport aux processus de collisions (le bremsstrahlung inverse semble être le processus essentiel d'absorption au centre du plasma, tandis que la photoionisation ne devient notable que dans la périphérie). Ces échanges d'énergie doivent donc être pris en considération lorsqu'on aborde les calculs théoriques.

Abstract
A strong absorption of extreme UV radiation by a laser-generated ionized aluminium plasma has been observed. Both the UV source and the absorbing medium (which must be considered as the « sample ») are two plasmas generated by the focusing of two beams resulting from a single Nd laser on the surface of aluminium targets. A two concave gratings spectrograph is used whose the entrance and collimation slits delimit the observed « sample » zone. Furthermore, time explorations can be achieved by using optical delay variations in the path of the « source »-generating laser beam and also, on the other hand, by investigating with a high speed scintillator and a photomultiplier. The mechanisms likely to be responsible of absorption are discussed : inverse bremsstrahlung is the main process at the center of the plasma whereas photoionization becomes appreciable only at the periphery. The importance of such radiative energy exchanges inside a plasma, with respect to the collision process, in its evolution with time, reveals the necessity of taking them into account in the theoretical calculations.