Le projet UnRIP, mené en collaboration entre le Laboratoire d’Optique Appliquée (LOA), l’Institut d’Astrophysique de Paris (IAP) et le LMCE, vise à explorer, sur les plans théorique et expérimental, les instabilités gouvernant l’interaction entre un plasma et un faisceau de particules de très haute énergie. Ces instabilités, analogues à celles rencontrées dans des objets astrophysiques, conduisent à la croissance rapide de fluctuations électromagnétiques, potentiellement assez fortes pour chauffer le plasma et le faisceau, et entraîner un important rayonnement gamma de ce dernier. Deux types d’expériences sont envisagés : d’une part, l’interaction d’un laser ultra intense (celle du LOA) avec une cible solide, et d’autre part, l’interaction d’un faisceau électronique ultra relativiste, produit par un accélérateur conventionnel (celui du SLAC), avec une cible solide ou gazeuse. Associées à des simulations numériques avancées, ces expériences finement résolues permettront de caractériser la dynamique et la hiérarchie des différentes instabilités présentes, et ce dans une vaste plage de paramètres.
Partenaires : LOA, IAP, LMCE
Publications
- P. San Miguel Claveria, X. Davoine, J.R. Peterson, M. Gilljohann, I. Andriyash, R. Ariniello, C. Clarke, H. Ekerfelt, C. Emma, J. Faure, S. Gessner, M.J. Hogan, C. Joshi, C.H. Keitel, A. Knetsch, O. Kononenko, M. Litos, Y. Mankovska, K. Marsh, A. Matheron, Z. Nie, B. O’Shea, D. Storey, N. Vafaei-Najafabadi, Y. Wu, X. Xu, J. Yan, C. Zhang, M. Tamburini, F. Fiuza, L. Gremillet, “Spatiotemporal dynamics of ultrarelativistic beam-plasma instabilities,” Phys. Rev. Res. 4, 023085 (2022) DOI