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Laurent GREMILLET

Ingénieur-chercheur

Mon activité de recherche porte, en toute généralité, sur la modélisation (théorique et numérique) des plasmas de haute densité d’énergie, créés en laboratoire par de puissants lasers ou lors de violents événements astrophysiques. Dans le premier cas, je m’intéresse tout particulièrement à l’évolution des plasmas irradiés par des impulsions laser ultra-intenses (I > 10^18 W/cm^2) et ultra-courtes (~0.01- 1 ps), capables de porter tout ou partie des électrons de la cible à des énergies relativistes. Les densités extrêmes de charge et de courant ainsi engendrées sont à l’origine, en fonction de la nature transparente ou opaque de la cible, d’une pléthore de phénomènes (instabilités, accélération de faisceaux d’ions, rayonnements X ou gamma, chauffage ultra-rapide, ondes de choc, réactions nucléaires, etc.) d’intérêt fondamental ou applicatif. La plupart d’entre eux étant interconnectés, leur description complète et quantitative n’est possible que via la simulation numérique et, plus précisément, la technique “particle-in-cell”, la plus efficace pour décrire, selon les premiers principes, l’interaction électromagnétique entre les particules du plasma. Le développement et l’exploitation du code CALDER, l’un des codes de référence dans ce domaine, constitue dès lors un volet important de mon travail. Ces dernières années, la similitude entre certains des processus survenant lors de l’interaction laser-plasma relativiste (mais aussi l’interaction faisceau-plasma à l’aide d’accélérateurs de particules) et ceux rencontrés dans divers contextes astrophysiques m’a amené à collaborer étroitement avec des astrophysiciens, notamment sur la micro-physique des chocs “sans collision”, tenus responsables de la production des particules et rayonnements les plus énergétiques de l’univers.