CEA
AccueilLe Laser MégajouleLe programme SimulationL'installationLes expériences
Accueil/Les expériencesMesures & diagnostics

Mesures & diagnostics

Le Laser Mégajoule a pour objectif de reproduire en laboratoire des conditions physiques analogues à celles rencontrées lors du fonctionnement nucléaire des armes, ou existant dans les noyaux des planètes et les étoiles.

La matière sera portée, en quelques milliardièmes de secondes, à :

  • des températures pouvant atteindre 100 millions de degrés,
  • des pressions pouvant atteindre 1 milliard de fois la pression atmosphérique,
  • des densités de plusieurs centaines de fois celle du solide.

 

Pour les différentes expériences envisagées, de nombreux paramètres doivent être mesurés pour être comparés à ceux que prédisent les calculs. Par exemple :

  • l’énergie laser absorbée par la cible,
  • la température atteinte par la cible,
  • la pression générée,
  • la vitesse d’implosion du microballon dans le cas de la Fusion par Confinement Inertiel (FCI),
  • le degré de symétrie de l’implosion,
  • la densité et la température du mélange de deutérium et de tritium comprimé,
  • l’énergie fournie par la fusion du mélange de deutérium et de tritium.

 

Pour cela, les équipes de la DAM développent des diagnostics spécifiques.

  • La brièveté des phénomènes a nécessité la conception de détecteurs ultra-rapides, dont la résolution temporelle est de l’ordre de la picoseconde (10-12 seconde).
  • Lors des expériences, les diagnostics qui sont dans la chambre d’expériences, sont soumis à rude épreuve : perturbations électromagnétiques, ondes de choc, éclats, rayonnements X et neutronique intenses... Ils doivent être particulièrement robustes pour pouvoir résister à ces agressions.
  • Chaque expérience nécessite plusieurs mois de préparation. Pour qu’elle puisse servir à valider les modèles théoriques et les codes de calcul, un grand nombre de mesures est réalisé, parfois plusieurs centaines. Afin de limiter le coût des expériences, il faut garantir qu’elles vont fonctionner avec un haut niveau de fiabilité.

 

On distingue plusieurs types de diagnostics :

  • Les diagnostics optiques utilisés, d’une part pour le bilan d’énergie laser en évaluant l’énergie laser retrodiffusée, transmise et déviée, et d’autre part pour les mesures d’équation d’état de matériaux en mesurant, par interférométrie, la vitesse de choc et de la matière, ainsi que la température atteinte par le matériau étudié.
  • Les diagnostics X qui sont constitués de dispositifs imageurs (sténopés, microscopes X) pour mesurer l’hydrodynamique du plasma dans l’espace et le temps, et de dispositifs spectrométriques (à large bande ou haute résolution) pour caractériser l’émissivité ou l’absorption du plasma et en déduire sa température.
  • Les diagnostics nucléaires qui mesurent les émissions (principalement rayonnement gamma et neutrons) produites lors des réactions de fusion du deutérium et du tritium ; ils permettent de caractériser la densité et la température du combustible, ainsi que le gain de la cible de FCI.
  • Spectromètre  DMIX monté sur la chambre d’expérience. Crédit CEA/MS 2015

    Spectromètre DMIX monté sur la chambre d’expérience © CEA/MS 2015


MàJ: 15/12/2015
|Galerie Photos |liens utiles|plan du site|mentions legales
| | |
||
|||
|