Mesures d'absorption dans Al et ZnS dans le domaine EUV

Ces mesures ont eu lieu sur l'installation LULI 2000 pendant les travaux de thèse de N. Kontogiannopoulos [École Polytechnique, Déc. 6, 2007]. L'absorption des cibles est mesurée avec des cavités en or. Une paroi de la cavité est chauffée par le laser principal qui transforme celle-ci en hohlraum, à son tour le hohlraum chauffe par un rayonnement proche du rayonnement de corps noir la cible principale qui se présente sous la forme d'une feuille très mince posée sur un trou de la cavité. Le rayonnement sonde produit par un autre plasma issu également d'une interaction laser-matière croise la cible principale durant son explosion hydrodynamique. Dans cette expérience l'objectif était d'étudier les propriétés d'absorption d'un plasma de mélange composé d'éléments de Z moyen (30) et petit (16). Les cibles d'aluminium ont été examinées pour effectuer des comparaisons et valider la physique des cavités. La figure 3 montre une image, en temps et en fréquence, typique de l'absorption par le ZnS.

Nous avons développé une interprétation théorique utilisant le code de superconfiguration SCO et/ou le code de termes détaillés HULLAC. Ceci permet d'identifier les principales structures apparaissant dans le spectre de ZnS. Les calculs des structures complexes pertinentes comme les transitions 3d-4f dans les ions Zn⁶⁺ jusqu'aux ions Zn⁸⁺ constitue un véritable enjeu.

Structures d'absorption 2p-3d dans des plasmas de métaux voisins : fer (Z=26), nickel (Z=28), cuivre (Z=29), zinc (Z=30), et germanium (Z=32)

L'expérience a eu lieu sur l'installation laser LULI 2000 dans la configuration NANO 2000 (laser nanoseconde) plus PICO 2000 (laser picoseconde). L'idée nouvelle principale réside dans le choix de la cible et de sa physique atomique, il s'agit de plasmas d'élément de Z voisins dans le but d'étudier l'élargissement thermique (des configurations) des structures des transitions 2p-3d. La température des plasmas était de l'ordre de 20  eV et la densité de l'ordre de 0.01 g/cm³. Une analyse théorique indique que la séparation des structures dans la transition 2p-3d due à l'interaction spin-orbite devrait progressivement ressortir dans ces spectres lorsque Z augmente dépassant alors l'élargissement thermique. Nous nous sommes focalisés sur la variation des raies d'absorption de cette transition avec le numéro atomique Z pour un nombre limité de valeurs (Z=26, 28, 29, 30 et 32) ; nous avons alors comparé cette dépendance en Z avec l'influence de la température qui induit un décalage et une superposition des structures dus à l'élargissement thermique des configurations. Ces études contribuent à la modélisation de  la séparation spin-orbite et des effets associés comme l'interaction entre sous-configurations relativistes. Ainsi l'utilisation d'éléments de Z différents nous aide à découpler la physique atomique inhérente des ions fortement chargés des effets thermiques. À partir de l'analyse  des plasmas de différents Z dans des conditions plasmas similaires, nous obtenons de l'information sur la compétition entre le couplage jj et le couplage intermédiaire. Par ailleurs, la position spectrale des transitions 2p-3d peut être utilisée comme un « thermomètre » puisqu'elle dépend fortement de la température. Cette dépendance peut également révéler la présence de gradients de température.