Modélisation numérique des effets du lissage optique sur l'interaction laser-plasma - Bruyères-le-Châtel, France - CEA Tech

Description

Description du poste

Domaine

Physique du noyau, atome, molécule

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Modélisation numérique des effets du lissage optique sur l'interaction laser-plasma

Sujet de stage

Dans le cadre de la fusion par confinement inertiel (FCI), l'implosion d'un microballon est engendrée par l'ablation d'une couche de matériau léger présente à sa surface sous l'effet d'un intense rayonnement. Ce dernier provient soit directement de faisceaux laser, soit de leur conversion en rayonnement X dans une cavité. Dans les deux cas, l'interaction des faisceaux laser avec les cibles considérées engendre un plasma où se développent des instabilités laser-plasma, aussi appelées instabilités paramétriques. Ces dernières conduisent à la rétrodiffusion indésirable d'une partie de l'énergie laser (en particulier au travers des processus de rétrodiffusion Brillouin et Raman), dégradent l'absorption laser, et nuisent in fine à l'atteinte des objectifs des expériences de FCI.

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Les instabilités paramétriques croissent d'autant plus rapidement que les échelles de cohérence spatio-temporelle du champ laser incident sont grandes. Afin de freiner la croissance des instabilités, le champ laser est volontairement rendu incohérent (il est lissé) par l'introduction d'éléments optiques dont on cherche à modéliser l'impact sur l'interaction laser-plasma. Pour ce faire, nous avons recours à des modèles spécifiques qui associent une description fluide ou cinétique du plasma aux équations de Maxwell, et dont nous résolvons les équations numériquement à l'aide de codes de calculs fonctionnant sur des machines de calcul massivement parallèles. Dans ce stage, nous proposons d'évaluer l'efficacité de différentes techniques de lissage sur les instabilités paramétriques au travers de simulations numériques bi- et tridimensionnelles de grande dimension dans des configurations pertinentes pour la FCI. Ces simulations seront menées à l'aide d'un code de calcul préexistant. Selon les centres d'intérêt de l'étudiant(e), l'accent pourra être mis soit sur l'analyse critique et l'interprétation physique des résultats, soit sur les évolutions du code de calcul et sa comparaison à d'autres outils numériques mis en œuvre au CEA.

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes en situation de handicap, cet emploi est ouvert à tous et toutes.

Profil du candidat

Du fait de la nature de ce travail, il est attendu que le(a) candidat(e) fasse preuve d'un goût pour la simulation numérique et le développement de modèles.
Bac