Source X issue d'interaction laser-plasma: Études et developpements pour augmenter contrôle, stabilité, gain et brillance

Laser-plasma technology has the potential to provide compact sources of bright femtosecond X-ray, which may soon serve as an alternative to their conventional counterparts. Proof-of- principle experiments have impressively demonstrated the sources’ prospects, yet the poor stability and tunability drastically limit their scope of applicability. Conventional systems have achieved their remarkable control over the source by progressive improvement of the discrete stages of injection, acceleration, beam transport and radiation generation. In this work we have adapted this approach for laser-plasma sources and made advances on all individual parts of the source.Les progrès réalisés dans le domaine de l’interaction laser-plasma au cours des dix dernières années ont permis de produire de nouvelles sources de rayonnement X pouvant rivaliser avec les conventionnels synchrotron et tubes X. Ces nouvelles sources ont un fort potentiel mais leur domaine d’applications reste très limitées en raison d’importantes fluctuations et du peu de contrôle de leurs propriétés. Ces sources sont basées sur le même principe qu’un Synchroton. Il n’agit d’accélérer des électrons jusqu’à des vitesses relativistes et de les faire osciller de manière à ce qu’ils émettent efficacement du rayonnement X. Afin de obtenir un meilleur contrôle de la source nous avons étudié les différentes étapes conduisant à la production de rayonnement : l’injection d’électrons dans l’onde plasma créée dans le sillage du laser, l’accélération et le transport de ces électrons puis les méthodes permettant de les faire osciller. Le manuscrit présente les progrès réalisés dans ces domaines