Lasers


EUROPEAN XFEL (laser européen à électrons libres et à rayons X)

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
  •  • 1 429 mots
  •  • 4 médias

Lelaser européen à électrons libres et à rayons X de quatrième génération, construit à Hambourg en Allemagne, a été inauguré le 1er septembre 2017 après une mise en service préliminaire en mai 2017. Cet accélérateur linéaire est à ce jour la source de rayons X monochromatiques la plus intense du monde, capable de produire environ deux cents fois plus de flashes de rayons X p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/european-xfel/#i_0

HISTOIRE DE LA TECHNIQUE DU LASER - (repères chronologiques)

  • Écrit par 
  • Alain ORSZAG
  •  • 698 mots

1900 Max Planck suggère que l'échange d'énergie entre les ondes et la matière est discontinu et se fait par « grains » de rayonnement : les quanta d'énergie.1913 Niels Bohr introduit la notion de niveaux d'énergie des atomes pour rendre compte de l'émission de quant […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/histoire-de-la-technique-du-laser-reperes-chronologiques/#i_0

LASER, en bref

  • Écrit par 
  • Paolo BRENNI
  •  • 219 mots

La possible existence de l'émission stimulée (ou induite) de radiations électromagnétiques, qui est le phénomène fondamental permettant le fonctionnement du laser (light amplification by stimulated emission of radiation, signifiant amplification de lumière par émission stimulée de rayonnement), est avancée par Albert Einstein en 1917. Mai […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/laser-en-bref/#i_0

LASERS

  • Écrit par 
  • Yves LECARPENTIER, 
  • Alain ORSZAG
  •  • 10 769 mots
  •  • 4 médias

Inventé en 1958 par les Américains Arthur L. Schawlow et Charles H. Townes et le Russe Nikolaï G. Bassov, le laser est un dispositif qui engendre des rayonnements particuliers grâce à une technique spéciale d'émission dite « stimulée », par opposition à celle des sources usuelles de lumière qui est « spontanée ». Ce terme est formé des initiales des mots ang […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lasers/#i_0

LASERS À ÉLECTRONS LIBRES

  • Écrit par 
  • Jean-Michel ORTEGA
  •  • 2 228 mots
  •  • 2 médias

Apparus en 1977, les lasers à électrons libres (LEL) ont suscité un vif intérêt dans la communauté scientifique. En effet, leur milieu actif utilise non pas des atomes et des molécules comme pour les lasers conventionnels, mais un faisceau d'électrons de haute énergie. Ce milieu amplificateur particulier permet de produire un rayonnement laser à toutes les lo […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lasers-a-electrons-libres/#i_0

OPTIQUE - Optique cohérente

  • Écrit par 
  • Michel HENRY
  •  • 3 986 mots
  •  • 4 médias

Tous les expérimentateurs, de l'étudiant au prix Nobel, savent combien il est difficile de produire des franges d'interférence. L'homme de la rue, lui, sait bien que ce n'est pas un phénomène d'observation courante. De la réflexion sur cet aspect particulier de l'optique, surtout depuis la fin du xixe siècle, s'est peu à peu dégagée la notion de cohér […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/optique-optique-coherente/#i_0

PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2018

  • Écrit par 
  • Philippe BALCOU, 
  • Vincent CROQUETTE
  •  • 2 089 mots
  •  • 1 média

Le prix Nobel de physique 2018 a été attribué pour moitié au Français Gérard Mourou et à la Canadienne Donna Strickland, pour l’autre moitié à l’Américain Arthur Ashkin pour leurs « inventions révolutionnaires dans le domaine de la physique des lasers ». Durant les années 1970 et 1980, ces trois scientifiques ont mis au point des techniques et des instruments optiques de haute précision permettant […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-physique-2018/#i_0

THERMONUCLÉAIRE ÉNERGIE

  • Écrit par 
  • Robert DAUTRAY, 
  • Pascal GARIN, 
  • Michel GRÉGOIRE, 
  • Guy LAVAL, 
  • Jean-Paul WATTEAU, 
  • Joseph WEISSE
  •  • 19 257 mots
  •  • 33 médias

Dans le chapitre « La fusion par confinement inertiel »  : […] La découverte du pompage optique par Alfred Kastler et Jean Brossel en 1950 suivie de celle du laser par Theodore H. Maiman, Arthur L. Schawlow et Charles H. Townes en 1960 donnèrent naissance à la fusion par confinement inertiel. Bien qu'ayant débuté une dizaine d'années après le confinement magnétique, cette approche, utilisant un plasma très dense […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/energie-thermonucleaire/3-la-fusion-par-confinement-inertiel/


Affichage 

Rayon laser : variation du taux d'absorption

Rayon laser : variation du taux d'absorption

graphique

Variation du taux d'absorption du rayonnement du laser à verre au néodyme et de ses trois premiers harmoniques en fonction de l'intensité reçue par la cible de numéro atomique faible. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Simulation numérique de l'interaction d'un laser avec un plasma

Simulation numérique de l'interaction d'un laser avec un plasma

dessin

Simulation numérique de l'interaction à très haut flux du rayonnement laser avec un plasma : plasma plan (cible x - y, infinie suivant la direction perpendiculaire à la figure) de densité égale à 4 fois la densité de coupure nc ; rayonnement... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Attaque indirecte par laser d'un ballon contenant du D-T

Attaque indirecte par laser d'un ballon contenant du D-T

dessin

Exemple de cible en attaque indirecte : le microballon contenant du deuterium-tritium implose sous l'effet du rayonnement X résultant de l'interaction du rayonnement du laser avec la cavité. Les faisceaux répartis suivant des cônes (angles de 33,2, 49 et 59,5 degrés par... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Exemples d'implosions de microballons avec les lasers L.M.J. et N.I.F.

Exemples d'implosions de microballons avec les lasers L.M.J. et N.I.F.

dessin

Exemples d'implosions de microballons en attaques directe et indirecte projetées avec les lasers mégajoules National Ignition Facility (N.I.F.) et Laser mégajoule (L.M.J.) pour atteindre l'ignition. Les dimensions du microballon et de l'impulsion laser ont été déterminées... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Interactions atome-lumière et pompage optique

Interactions atome-lumière et pompage optique

dessin

Les interactions atome-lumière (a, b et c) et le pompage optique (d et e) [E : niveau d'énergie ; N : population d'atomes sur ce niveau]. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Laser solide Nd-YAG et laser à gaz hélium-néon

Laser solide Nd-YAG et laser à gaz hélium-néon

dessin

Schémas d'un laser solide, le laser Nd-YAG (a), et d'un laser à gaz (c), le laser hélium-néon (b représentant les niveaux d'énergie de He et Ne). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Laser semiconducteur

Laser semiconducteur

dessin

Laser semiconducteur : principe d'amplification de la lumière à l'aide d'une jonction P-N. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Principe de la configuration magnétique d'un tokamak

Principe de la configuration magnétique d'un tokamak

dessin

Principe de la configuration magnétique d'un tokamak, les lignes de forces du champ magnétique étant hélicoïdales et s'enroulant sur des surfaces magnétiques concentriques. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Cible pour la fusion thermonucléaire

Cible pour la fusion thermonucléaire

dessin

En a, cible constituée d'un ablateur sur la paroi interne duquel est gelé du D-T (mélange équimolaire de deutérium et de tritium) en équilibre avec sa phase gazeuse centrale. Cet ensemble en forme de coquille est utilisé pour atteindre des gains élevés. En b, profils de... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Chemins thermodynamiques de la zone chaude et du D-T froid

Chemins thermodynamiques de la zone chaude et du D-T froid

graphique

Chemins thermodynamiques moyens de la cible dans le plan densité-température suivis par la zone chaude centrale, ou « point chaud », et le deutérium-tritium (D-T) froid fortement comprimé qui l'entoure. Ils sont gradués en temps, l'origine des temps correspondant à l'inflammation... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Implosion : température et compression du mélange D-T

Implosion : température et compression du mélange D-T

graphique

Résultats des principales expériences d'implosion, dans ce plan qui donne en abscisse, la température et, en ordonnée, la compression du mélange équimolaire du deutérium-tritium (DT) en fin d'implosion. Les laboratoires ayant obtenu ces performances sont les suivants :... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Thermonucléaire : profils de densité et de température

Thermonucléaire : profils de densité et de température

graphique

Profils de densité n et de température T de l'interaction du rayonnement du laser avec la cible auxquels correspondent trois régions : le plasma en détente vers le laser où le rayonnement est absorbé, la zone de conduction vers laquelle diffuse l'énergie absorbée et la... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Laser à électrons libres : principe

Laser à électrons libres : principe

dessin

Principe du laser à électrons libres. Un faisceau d'électrons (en bleu) issu d'un accélérateur parcourt une structure magnétique périodique, l'onduleur, dont le champ magnétique périodique (?0) fait osciller les particules autour de leur axe de propagation et... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Principe de l'effet Doppler-Fizeau relativiste

Principe de l'effet Doppler-Fizeau relativiste

graphique

Lorsque l'antenne possède une vitesse orientée vers l'observateur, la fréquence du rayonnement émis est alors décalée vers le bleu. En effet, la lumière se propageant à la même vitesse (c) dans tout référentiel, en particulier celui de l'observateur, on voit que les périodes... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Phébus

Phébus

photographie

Salle d'expérience du laser Phébus. Les deux faisceaux horizontaux pénètrent de part et d'autre de la chambre d'interaction située au centre. 

Crédits : C.E.A.

Afficher

National Ignition Facility (N.I.F.)

National Ignition Facility (N.I.F.)

photographie

Chambre d'interaction du laser National Ignition Facility (N.I.F.), de 10 mètres de diamètre, percée d'un ensemble d'ouvertures par où pénétreront les 192 faisceaux et où seront implantés des diagnostics de contrôle et d'observation ; mise en place dans le bâtiment abritant... 

Crédits : L.L.N.L/ D.R.

Afficher

Laser mégajoule (L.M.J.)

Laser mégajoule (L.M.J.)

photographie

Schéma du Laser mégajoule (L.M.J.), muni de 240 faisceaux et de sa chambre d'interaction. 

Crédits : C.E.A.

Afficher

Ligne d'intégration laser (L.I.L.)

Ligne d'intégration laser (L.I.L.)

photographie

Schéma de la Ligne d'intégration laser (L.I.L.), prototype de huit faisceaux du Laser mégajoule (L.M.J.). 

Crédits : C.E.A.

Afficher

Hall de la ligne d'intégration laser (L.I.L.)

Hall de la ligne d'intégration laser (L.I.L.)

photographie

Vue du hall de la Ligne d'intégration laser (L.I.L.), où l'on distingue les ouvertures de ses huit faisceaux (2 X 4). 

Crédits : C.E.A.

Afficher

Chambre d'interaction du laser Omega

Chambre d'interaction du laser Omega

photographie

Vue générale de la chambre d'interaction du laser Omega, où l'on distingue les ouvertures multiples par où pénètrent les 60 faisceaux du laser. 

Crédits : L.L.E./ D.R.

Afficher

Laser Mégajoule (France)

Laser Mégajoule (France)

photographie

Représentation du laser Mégajoule, au Centre d'études scientifiques et techniques d'Aquitaine près de Bordeaux, conçu pour reproduire le processus de fusion impliqué dans le fonctionnement d'une charge nucléaire. La mise en service est prévue pour 2009. Ce sera le laser... 

Crédits : CEA

Afficher

Lasers : caractéristiques

Lasers : caractéristiques

tableau

Caractéristiques des principaux lasers usuels. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Tokamaks

Tokamaks

tableau

tabl. 1 - Les grands tokamaks en exploitation et le projet I.T.E.R. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Lasers utilisés en fusion par confinement inertiel

Lasers utilisés en fusion par confinement inertiel

tableau

Lasers utilisés en fusion par confinement inertiel. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Sphère de deutérium-tritium et faisceaux laser

Sphère de deutérium-tritium et faisceaux laser

dessin

Boucle schématisant les transformations d'énergie dans le réacteur à fusion inertielle : énergie laser EL en énergie de fusion EF avec le gain G ; EF transformée en énergie électrique EE avec le rendement ?T ; fraction... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Deutons et tritons : température

Deutons et tritons : température

graphique

Plan température ionique Ti - produit ntE où figurent les courbes à gain de cible G constant. Sont indiquées les performances des principales installations ainsi que celles des lasers Janus, Argus et Shiva du L.L.N.L. qui ont précédé Nova. Figurent... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Implosion en attaque indirecte

Implosion en attaque indirecte

graphique

Gain G de la cible en fonction de l'énergie laser EL d'une implosion en attaque indirecte. L'énergie laser seuil est d'autant plus faible que la température de rayonnement de la cavité TR et vitesse d'impulsion v sont élevées. Cette énergie seuil est... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Énergie de source et énergie de fusion

Énergie de source et énergie de fusion

graphique

Énergie de fusion produite en fonction de l'énergie délivrée par la source, telle qu'un laser, suivant les hypothèses faites sur le rendement de la source ?L et le gain de la cible, déterminé au moyen de la simulation numérique : à titre d'exemple, la zone orange... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Laser

Laser

vidéo

L'amplification de lumière: principe physique du laser. Dans la production normale de lumière, quand cette dernière est absorbée par les atomes, certains électrons sont éjectés sur des orbites de plus grande énergie et restent excités en état instable. Leur... 

Crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

Afficher

Rayon laser : variation du taux d'absorption

Rayon laser : variation du taux d'absorption
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Simulation numérique de l'interaction d'un laser avec un plasma

Simulation numérique de l'interaction d'un laser avec un plasma
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Attaque indirecte par laser d'un ballon contenant du D-T

Attaque indirecte par laser d'un ballon contenant du D-T
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Exemples d'implosions de microballons avec les lasers L.M.J. et N.I.F.

Exemples d'implosions de microballons avec les lasers L.M.J. et N.I.F.
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Interactions atome-lumière et pompage optique

Interactions atome-lumière et pompage optique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Laser solide Nd-YAG et laser à gaz hélium-néon

Laser solide Nd-YAG et laser à gaz hélium-néon
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Laser semiconducteur

Laser semiconducteur
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Principe de la configuration magnétique d'un tokamak

Principe de la configuration magnétique d'un tokamak
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Cible pour la fusion thermonucléaire

Cible pour la fusion thermonucléaire
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Chemins thermodynamiques de la zone chaude et du D-T froid

Chemins thermodynamiques de la zone chaude et du D-T froid
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Implosion : température et compression du mélange D-T

Implosion : température et compression du mélange D-T
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Thermonucléaire : profils de densité et de température

Thermonucléaire : profils de densité et de température
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Laser à électrons libres : principe

Laser à électrons libres : principe
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Principe de l'effet Doppler-Fizeau relativiste

Principe de l'effet Doppler-Fizeau relativiste
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Phébus

Phébus
Crédits : C.E.A.

photographie

National Ignition Facility (N.I.F.)

National Ignition Facility (N.I.F.)
Crédits : L.L.N.L/ D.R.

photographie

Laser mégajoule (L.M.J.)

Laser mégajoule (L.M.J.)
Crédits : C.E.A.

photographie

Ligne d'intégration laser (L.I.L.)

Ligne d'intégration laser (L.I.L.)
Crédits : C.E.A.

photographie

Hall de la ligne d'intégration laser (L.I.L.)

Hall de la ligne d'intégration laser (L.I.L.)
Crédits : C.E.A.

photographie

Chambre d'interaction du laser Omega

Chambre d'interaction du laser Omega
Crédits : L.L.E./ D.R.

photographie

Laser Mégajoule (France)

Laser Mégajoule (France)
Crédits : CEA

photographie

Lasers : caractéristiques

Lasers : caractéristiques
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Tokamaks

Tokamaks
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Lasers utilisés en fusion par confinement inertiel

Lasers utilisés en fusion par confinement inertiel
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Sphère de deutérium-tritium et faisceaux laser

Sphère de deutérium-tritium et faisceaux laser
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Deutons et tritons : température

Deutons et tritons : température
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Implosion en attaque indirecte

Implosion en attaque indirecte
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Énergie de source et énergie de fusion

Énergie de source et énergie de fusion
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Laser

Laser
Crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

vidéo