ETUDE DES PROPRIETES OPTIQUES DES LASERS X-UV. APPLICATION A L'INTERFEROMETRIE PAR BI-MIROIR DE FRESNEL PDF Download
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Author: François Albert Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 121
Book Description
CETTE THESE PRESENTE LES RESULTATS SUR LES PROPRIETES OPTIQUES DES LASERS X-UV COLLISIONNELS A IONS NEONOIDES EMETTANT DANS LA REGION DE 20 NM. NOUS DECRIVONS LES CONDITIONS DE REALISATION D'UN LASER X-UV DANS UN PLASMA AMPLIFICATEUR, DENSE, CREE PAR L'IMPACT D'UNE IMPULSION INFRAROUGE SUR UNE CIBLE MASSIVE. CETTE DESCRIPTION EST DECLINEE EN FONCTION DES DEUX DUREES DE POMPAGE UTILISEES (600 PS - 130 PS). LE MILIEU AMPLIFICATEUR EST BRIEVEMENT DECRIT EN TERMES DE PHYSIQUE ATOMIQUE. SON INFLUENCE SUR LES PROPRIETES DE PROPAGATION DU RAYONNEMENT DANS LE PLASMA EST ABORDEE. ENFIN LE ROLE DE LA DEMI-CAVITE, ESSENTIELLE DANS LE CAS DU POMPAGE EN 600 PS, EST PRESENTE. NOUS ABORDONS PAR LA SUITE LES PROPRIETES OPTIQUES DE CE TYPE DE LASER PAR UN RAPPEL DES MESURES DEJA EFFECTUEES SUR LE NOMBRE DE PHOTONS, LA DIVERGENCE, L'ANGLE DE REFRACTION ET LA COHERENCE TEMPORELLE. CES RESULTATS SONT COMPLETES PAR UN DESCRIPTIF SUR LE COMPORTEMENT EN BILOBE DU FAISCEAU, EN DOUBLE PASSAGE, EN FONCTION DU REGLAGE DE LA DEMI-CAVITE. ENSUITE, UN RAPPEL SUR LES BASES DE LA THEORIE DE LA DIFFRACTION NOUS PERMET D'INTRODUIRE LA TECHNIQUE DE MESURE DE LA COHERENCE TRANSVERSE PAR DIFFRACTION. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX METTENT EN EVIDENCE UNE VARIATION, DANS LA SECTION DU LASER X-UV, DE LA LARGEUR DE COHERENCE TOTALE MESUREE. CECI NOUS PERMET DE DETERMINER LA LARGEUR DE COHERENCE PROPRE QUE GENERE LE MILIEU AMPLIFICATEUR EN ENLEVANT LA CONTRIBUTION DE LA COHERENCE DE PROPAGATION. A TITRE COMPARATIF NOUS PRESENTONS DES RESULTATS PRELIMINAIRES DE MESURE DE LA LARGEUR DE COHERENCE DU LASER A FER NEONOIDE A 25,5 NM POMPE PAR IMPULSION DE 130 PS. NOUS VOYONS ENFIN LA MISE EN UVRE D'EXPERIENCES D'INTERFEROMETRIE PAR DIVISION DE FRONT D'ONDE A L'AIDE D'UN BI-MIROIR DE FRESNEL OU NOUS EXPLOITONS LA COHERENCE DE PROPAGATION. UNE PREMIERE EXPERIENCE MONTRE QU'UNE RESOLUTION DE /20 PEUT ETRE AISEMENT ATTEINTE. L'APPLICATION DE CETTE TECHNIQUE A LA MESURE DE LA DEFORMATION D'UNE SURFACE DE NIOBUM SOUMISE A UN CHAMP ELECTRIQUE INTENSE ( 50 MV/M) PERMET DE METTRE EN EVIDENCE DES CHANGEMENTS NANOMETRIQUES DE FORME DE LA SURFACE.
Author: François Albert Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 121
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CETTE THESE PRESENTE LES RESULTATS SUR LES PROPRIETES OPTIQUES DES LASERS X-UV COLLISIONNELS A IONS NEONOIDES EMETTANT DANS LA REGION DE 20 NM. NOUS DECRIVONS LES CONDITIONS DE REALISATION D'UN LASER X-UV DANS UN PLASMA AMPLIFICATEUR, DENSE, CREE PAR L'IMPACT D'UNE IMPULSION INFRAROUGE SUR UNE CIBLE MASSIVE. CETTE DESCRIPTION EST DECLINEE EN FONCTION DES DEUX DUREES DE POMPAGE UTILISEES (600 PS - 130 PS). LE MILIEU AMPLIFICATEUR EST BRIEVEMENT DECRIT EN TERMES DE PHYSIQUE ATOMIQUE. SON INFLUENCE SUR LES PROPRIETES DE PROPAGATION DU RAYONNEMENT DANS LE PLASMA EST ABORDEE. ENFIN LE ROLE DE LA DEMI-CAVITE, ESSENTIELLE DANS LE CAS DU POMPAGE EN 600 PS, EST PRESENTE. NOUS ABORDONS PAR LA SUITE LES PROPRIETES OPTIQUES DE CE TYPE DE LASER PAR UN RAPPEL DES MESURES DEJA EFFECTUEES SUR LE NOMBRE DE PHOTONS, LA DIVERGENCE, L'ANGLE DE REFRACTION ET LA COHERENCE TEMPORELLE. CES RESULTATS SONT COMPLETES PAR UN DESCRIPTIF SUR LE COMPORTEMENT EN BILOBE DU FAISCEAU, EN DOUBLE PASSAGE, EN FONCTION DU REGLAGE DE LA DEMI-CAVITE. ENSUITE, UN RAPPEL SUR LES BASES DE LA THEORIE DE LA DIFFRACTION NOUS PERMET D'INTRODUIRE LA TECHNIQUE DE MESURE DE LA COHERENCE TRANSVERSE PAR DIFFRACTION. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX METTENT EN EVIDENCE UNE VARIATION, DANS LA SECTION DU LASER X-UV, DE LA LARGEUR DE COHERENCE TOTALE MESUREE. CECI NOUS PERMET DE DETERMINER LA LARGEUR DE COHERENCE PROPRE QUE GENERE LE MILIEU AMPLIFICATEUR EN ENLEVANT LA CONTRIBUTION DE LA COHERENCE DE PROPAGATION. A TITRE COMPARATIF NOUS PRESENTONS DES RESULTATS PRELIMINAIRES DE MESURE DE LA LARGEUR DE COHERENCE DU LASER A FER NEONOIDE A 25,5 NM POMPE PAR IMPULSION DE 130 PS. NOUS VOYONS ENFIN LA MISE EN UVRE D'EXPERIENCES D'INTERFEROMETRIE PAR DIVISION DE FRONT D'ONDE A L'AIDE D'UN BI-MIROIR DE FRESNEL OU NOUS EXPLOITONS LA COHERENCE DE PROPAGATION. UNE PREMIERE EXPERIENCE MONTRE QU'UNE RESOLUTION DE /20 PEUT ETRE AISEMENT ATTEINTE. L'APPLICATION DE CETTE TECHNIQUE A LA MESURE DE LA DEFORMATION D'UNE SURFACE DE NIOBUM SOUMISE A UN CHAMP ELECTRIQUE INTENSE ( 50 MV/M) PERMET DE METTRE EN EVIDENCE DES CHANGEMENTS NANOMETRIQUES DE FORME DE LA SURFACE.
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CE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE D'OPTIQUES FOCALISANTES DE TYPE BRAGG-FRESNEL EN VUE DE LEUR UTILISATION COMME LENTILLES POUR L'IMAGERIE DES DOMAINES X ET X-UV. CES OPTIQUES, GRAVEES SUR DES MIROIRS INTERFERENTIELS MULTICOUCHES, COMBINENT LES PROPRIETES DE FOCALISATION DES RESEAUX DE FRESNEL AVEC LA REFLEXION DE BRAGG DES MULTICOUCHES SERVANT DE SUPPORT. NOUS AVONS UTILISE DES SOURCES SYNCHROTRONS AINSI QU'UNE SOURCE CREE PAR PLASMA LASER POUR TESTER LES RENDEMENTS ET LA RESOLUTION SPATIALE DE CES LENTILLES. DANS UN PREMIER TEMPS, AVEC UN FAISCEAU MONOCHROMATIQUE PROVENANT D'UNE SOURCE SYNCHROTRON, NOUS AVONS OBTENU L'IMAGE D'UN OBJET TEST AVEC LE PREMIER ORDRE D'UNE LENTILLE DE BRAGG-FRESNEL ELLIPTIQUE HORS-AXE. L'UTILISATION D'UNE PARTIE D'UNE LENTILLE SEULEMENT EVITE LA SUPERPOSITION DES DIFFERENTS ORDRES DE DIFFRACTION DANS LE PLAN FOCAL, ET DE CE FAIT, AMELIORE LE CONTRASTE DES IMAGES. AFIN DE METTRE EN EVIDENCE LES ABERRATIONS CHROMATIQUES DE CE TYPE DE LENTILLES, NOUS AVONS ADDITIONNE SUR UNE MEME IMAGE TROIS POSES A TROIS ENERGIES DIFFERENTES COMPRISES DANS LA BANDE PASSANTE DE LA MULTICOUCHE. JE ME SUIS ENSUITE ATTACHE A REDUIRE CES ABERRATIONS CHROMATIQUES EN UTILISANT UN SYSTEME COMPOSE DE DEUX LENTILLES HORS-AXE. POUR SIMPLIFIER L'ALIGNEMENT, NOUS AVONS UTILISE UNE LENTILLE ELLIPTIQUE HORS-AXE ASSOCIEE A UN RESEAU LAMELLAIRE. CELA A EGALEMENT PERMIS DE VALIDER L'APPROXIMATION THEORIQUE ASSIMILANT UNE LENTILLE DE BRAGG-FRESNEL HORS-AXE A UN RESEAU A PAS VARIABLE. ENFIN, POUR MONTRER LES PERTURBATIONS APPORTEES PAR LA PRESENCE DE L'ORDRE 0, NOUS AVONS SUCCESSIVEMENT REALISE L'IMAGE D'UNE SOURCE PLASMA LASER AVEC UNE LENTILLE DE BRAGG-FRESNEL ELLIPTIQUE CENTREE PUIS AVEC UNE HORS-AXE. COMME AVEC LA SOURCE SYNCHROTRON, UNE SERIE D'IMAGES AVEC UN OBJET TEST CONNU A PERMIS D'EVALUER LA RESOLUTION SPATIALE ET LE CONTRASTE DES DEUX TYPES D'OPTIQUES
Author: Mourad Idir Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 189
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CE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE D'OPTIQUES FOCALISANTES DE TYPE BRAGG-FRESNEL GRAVEES SUR DES MIROIRS INTERFERENTIELS MULTICOUCHES ADAPTES AUX DOMAINES X ET X-UV. COMME LEUR NOM L'INDIQUE, CES OPTIQUES COMBINENT LES PROPRIETES DE REFLEXION DES MULTICOUCHES ET LES PROPRIETES DE FOCALISATION DES RESEAUX DE FRESNEL. DES LENTILLES DE BRAGG-FRESNEL POSSEDANT DIFFERENTES GEOMETRIE (LINEAIRES ET ELLIPTIQUES) ONT ETE TESTEES AUPRES DE LA SOURCE SYNCHROTON SUPER-ACO (LURE/ORSAY). DANS UN PREMIER TEMPS, DES FIGURES DE DIFFRACTION ONT ETE OBTENUES POUR DES LENTILLES LINEAIRES GRAVEES SUR DES MULTICOUCHES W/SI DE PERIODE NANOMETRIQUE. LES RESULTATS ONT ETE COMPARES A UN MODELE THEORIQUE QUE NOUS AVONS CONTRIBUE A DEVELOPPER. LA SECONDE ETAPE DE CE TRAVAIL, NOUS A PERMIS DE CONTOURNER LE PROBLEME DE LA SUPERPOSITION DES DIFFERENTS ORDRES DE DIFFRACTION DANS LE PLAN FOCAL. D'ABORD TESTE SUR DES LENTILLES LINEAIRES, CE PRINCIPE A ENSUITE ETE ETENDU AUX LENTILLES ELLIPTIQUES POUR LA FOCALISATION BIDIMENSIONNELLE. L'APPLICATION DE CES NOUVELLES LENTILLES A L'IMAGERIE A PERMIS D'OBTENIR L'IMAGE DE LA SOURCE SYNCHROTRON REDUITE A UN SPOT DE 5X10 MICRONS. L'IMAGE D'UN OBJET TEST (UNE GRILLE), A 1750 EV, A EGALEMENT ETE OBTENUE AVEC LE PREMIER ET LE TROISIEME ORDRE D'UNE LENTILLE DE BRAGG-FRESNEL ELLIPTIQUE HORS-AXE
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CETTE THESE ETUDIE, DEPUIS LA CONCEPTION JUSQU'A L'INTERPRETATION DES RESULTATS PHYSIQUES, UN NOUVEAU DIAGNOSTIC D'ETUDE DU GRADIENT DE DENSITE ELECTRONIQUE DANS LA ZONE DE TRANSPORT SURCRITIQUE D'UN PLASMA LASER (0,35 M). CE DIAGNOSTIC, DIT DE STRIOSCOPIE X-UV, EST FONDE SUR LA PROPRIETE DE REFRACTION D'UNE SONDE PAR UN GRADIENT D'INDICE. SA PARTICULARITE EST D'UTILISER L'EMISSION X-UV A 13 NM (92 EV) D'UN PLASMA LASER ANNEXE COMME SONDE X-UV. LA CONCEPTION ET LA CARACTERISATION DE CE DIAGNOSTIC FONT SIMULTANEMENT APPEL AUX PROPRIETES EMISSIVES ET REFRACTANTES DES PLASMAS LASER ET AUX PROPRIETES DE REFLEXION DES MULTICOUCHES. NOUS PRESENTONS DES IMAGES DE STRIOSCOPIE SPATIALEMENT ET SPECTRALEMENT RESOLUES D'UN PLASMA D'ALUMINIUM D'UN FLUX LASER DE 3.10#1#2 W/CM#2 SONDE AVEC UN RAYONNEMENT X-UV DE LONGUEUR D'ONDE 13 NM. LE DIAGNOSTIC DOIT ETRE TRES PRECISEMENT ALIGNE POUR OBTENIR UN BON CONTRASTE ET UNE BONNE RESOLUTION SPATIALE. NOUS METTONS ALORS EN EVIDENCE, POUR LA PREMIERE FOIS, LA REFRACTION D'UNE SONDE X-UV PAR UN PLASMA LASER. LES EXPERIENCES MONTRENT QU'ELLE EST PARTICULIEREMENT VISIBLE POUR LES COUPLES D'ENERGIES LASER SUR LE PLASMA SONDE ET LE PLASMA SONDE DE (150 ; 1 J) ET POUR LES COUPLES DE MATERIAUX (OR ; ALUMINIUM). LA REFRACTION OBSERVEE CORRESPOND SELON UN CODE DE SIMULATION DE L'HYDRODYNAMIQUE DU PLASMA, A UN GRADIENT DE DENSITE ELECTRONIQUE DE 6,5.10#2#5 ELECTRONS/CM#4 DANS LES 2 PREMIERS MICRONS DE LA ZONE SURCRITIQUE. POUR ETUDIER LES DEPENDANCES PARAMETRIQUES DU GRADIENT DE DENSITE ELECTRONIQUE DANS LA ZONE SURCRITIQUE, NOUS PROPOSONS PLUSIEURS AMELIORATIONS
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L'EXCITATION COLLISIONNELLE D'IONS MULTICHARGES, PRODUITS DANS LES PLASMAS CHAUDS ET DENSES CREES PAR DES LASERS DE PUISSANCE, PERMET DE REALISER DE NOUVELLES SOURCES LASER X-UV, D'UNE BRILLANCE EXCEPTIONNELLE. CETTE THESE EST EN GRANDE PARTIE CONSACREE A L'ETUDE EXPERIMENTALE DES CONDITIONS DE POMPAGE DES IONS NICKELLOIDES (28 ELECTRONS LIES) DANS CES PLASMAS, POUR REALISER UN LASER EMETTANT AUTOUR DE 14 NM. NOUS MONTRONS QUE L'UTILISATION COMBINEE D'UNE IMPULSION LASER DE POMPE COURTE (100 PS), ET D'UNE FAIBLE PREIMPULSION, EST UNE CONDITION NECESSAIRE POUR OBTENIR UNE EMISSION LASER INTENSE SUR LES RAIES 4D-4P DES IONS D'ETAIN (Z = 50) ET D'ARGENT (Z = 47) NICKELLOIDES, SITUEES RESPECTIVEMENT A 11.923 ET 13.874 NM. DANS LES DEUX CAS L'EMISSION LASER OBSERVEE EST PEU REFRACTEE PAR LE PLASMA ET TRES COLLIMATEE. NOUS PRESENTONS UNE ETUDE DETAILLEE DES CARACTERISTIQUES (ANGULAIRES, TEMPORELLES, COEFFICIENT DE GAIN, ) DU LASER A ARGENT EMIS A 13.9 NM. CETTE ETUDE CONSTITUE LA BASE DE FUTURES EXPERIENCES D'APPLICATION UTILISANT CE LASER, COMME LE MONTRENT LES PREMIERS INTERFEROGRAMMES QUE NOUS AVONS OBTENUS. NOUS PRESENTONS EGALEMENT LES RESULTATS DE DEUX EXPERIENCES CONSACREES A L'ETUDE D'UN NOUVEAU SCHEMA DE POMPAGE, COUPLANT UNE IMPULSION LONGUE (SUB-NS) ET UNE IMPULSION ULTRA-COURTE (SUB-PS), ET QUE NOUS AVONS APPLIQUE AUX IONS NICKELLOIDES. CE SCHEMA PERMET DE GENERER DES GAINS TRANSITOIRES TRES ELEVES (ENTRE 15 ET 30 CM 1, DANS NOS EXPERIENCES). NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE, PARTICULIEREMENT POUR DES IMPULSIONS DE POMPE INFERIEURES A 1 PS, LA NECESSITE D'UTILISER UNE ONDE PROGRESSIVE POUR CHAUFFER LE PLASMA A LA MEME VITESSE QUE CELLE A LAQUELLE LES PHOTONS STIMULES S'Y PROPAGENT ET S'Y AMPLIFIENT. ENFIN, NOUS AVONS CONTRIBUE A LA MISE AU POINT D'UN CODE NUMERIQUE (COLAX) DESTINE A ETUDIER LES PROPRIETES OPTIQUES DES LASERS X-UV, EN PARTICULIER LEUR COHERENCE SPATIALE. DANS LE CADRE DU FORMALISME DE BLOCH-MAXWELL, CE CODE RESOUD, DE MANIERE COUPLEE, LA PROPAGATION DU CHAMP ASSOCIE A L'EMISSION LASER ET L'EVOLUTION DE LA MATIERE (EN PARTICULIER SA POLARISABILITE) DANS UNE HYPOTHESE NON-ADIABATIQUE. LES PREMIERS RESULTATS MONTRENT CLAIREMENT L'IMPORTANCE DU MIROIR DE DEMI-CAVITE, PERMETTANT UN DOUBLE PASSAGE DANS LE PLASMA, DANS L'AUGMENTATION DE LA COHERENCE SPATIALE DES LASERS X-UV.
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Le domaine du rayonnement X-UV offre de nombreuses potentialités dans des domaines aussi divers que la lithographie, l’astrophysique, la biologie ou encore le diagnostic de plasmas denses. Par conséquent, il est important de disposer d’optiques performantes dans cette gamme spectrale. Depuis une vingtaine d’années, la réflexion du rayonnement X-UV est basée sur l’utilisation des interférences constructives à l’aide de miroirs multicouches. La mise au point et le perfectionnement de ces optiques a permis un développement important dans les différents domaines d’application cités. Les performances optiques de ces miroirs (réflectivité, résolution, stabilité thermique) sont affectées par plusieurs phénomènes, tels l’interdiffusion entre les couches, la rugosité interfaciale, la présence d’impuretés dans les couches, les fluctuations d’épaisseur...Le but de ce travail est de sonder les paramètres physico-chimiques et morphologiques de différents systèmes multicouches (Mo/Si, Mg/SiC, Sc/Si...), dont l’intérêt scientifique et technologique est de premier plan. Nous avons employé des techniques de caractérisation physico-chimique et optique non destructives (émission X, réflectométrie en X rasants, réflectométrie X-UV...). Une bonne connaissance de ces différents paramètres structuraux permettra de mieux appréhender les propriétés optiques des réflecteurs. Nous établirons ainsi les axes de recherche à venir concernant ces miroirs X-UV.
Author: François Albert
Author: François Albert
Author: GERARD.. SOULLIE
Author: Mourad Idir
Author: FRANCOISE.. LUTRIN
Author: DAVID.. ROS
Author: Hélène Maury