1 Création et amplification de 176 faisceaux laser (22 lignes de 8 faisceaux) 2 Transport des 176 faisceaux vers la chambre par groupes de 4 (soit 44 quadruplets) 3 Changement de couleur (infrarouge en ultraviolet) 4 Focalisation sur la cible 5 Impact synchronisé des faisceaux laser sur la cible 6 Recueil des données de l’expérience par les diagnostics de mesures
Le bâtiment
Longueur : 300 m Largeur : 150 m Hauteur hors sol : 35 m Hauteur totale : 50 m
155 000 m3 de béton 16 000 tonnes d’acier 400 000 m2 de surface de murs 120 000 m2 de planchers
260 tonnes de peinture 72 000 m2 de bardage 1000 portes 50 000 m2 de salle blanche
1
Bancs de stockage de l’énergie pour les amplificateurs laser.
2
Un des 4 halls laser où sont créés et amplifiés les faisceaux.
3
Dans le hall d’expériences, miroirs de transport des faisceaux laser.
4
Dans le hall d’expériences, chambre de 10 m de diamètre au centre de laquelle convergent les faisceaux laser.
5
Salle de commande de l’installation.
Les chaînes laser
176 faisceaux laser Energie par faisceau dans l’infrarouge : 15 000 J Energie par faisceau dans l’ultra-violet : 7 500 J Energie totale dans l’ultra-violet > 1 000 000 J (1 Méga joule) Section d’un faisceau amplifié : 40x40 cm2 Durée des impulsions laser ≈ 1 milliardième de seconde Synchronisation des faisceaux ≈ 0,04 milliardième de seconde Précision d’alignement sur la cible : 0,05 mm
7000 grands composants optiques 200 tonnes de verre de silice 5000 moteurs d’alignement
Le faisceau laser de couleur infra-rouge est créé dans la source 1 et en sortie son énergie est de l’ordre d’un milliardième de joule (1 nJ). Le préamplificateur 2 règle le profil temporel et spatial (section carrée) du faisceau et l’amplifie jusqu’à 0,5 joule. Le faisceau est ensuite injecté dans sa chaîne amplificatrice 3 de 100 m de long qui comporte 2 amplificateurs et 2 filtres spatiaux de nettoyage. Le faisceau, qui fait alors 40x40 cm² de section, fait 2 allers-retours dans la chaîne et son énergie atteint plus de 15 000 joules. Il est ensuite transporté par plusieurs miroirs 4 jusqu’au SCF, 5 système optique de fin de chaîne qui change la couleur du faisceau de l’infra-rouge à l’ultra-violet et qui le focalise 8 mètres plus loin sur une cible au centre de la chambre d’expériences.
1
Baie électronique contenant une source. Il y a une source laser par hall laser soit 4 dans le LMJ.
2
Modules de préamplification sous les chaînes amplificatrices. Il y un module de pré-amplification pour 2 faisceaux soit 88 dans le LMJ.
3
Chaînes amplificatrices dans un hall. Il y a une chaîne amplificatrice pour 8 faisceaux soit 22 chaînes dans le LMJ.
4
Ensembles de miroirs de transport. Chaque faisceau est réfléchi par 5 ou 6 miroirs également regroupés par 4 soit près de 1000 miroirs de transport.
5
SCF dans son bâti de manutention. Chaque groupe de 4 faisceaux atteint le SCF qui change leur couleur et les focalise dans la chambre. Il y a donc 44 SCF dans le LMJ.
176 faisceaux laser sont « transportés » 4 par 4 jusqu’à la chambre d’expériences.
LE HALL D’EXPÉRIENCES, LA CHAMBREET SES ÉQUIPEMENTS
Hall d’expériences
Hauteur : 50 m Diamètre : 60 m 12 niveaux de plancher
Chambre d’expériences
Diamètre intérieur : 10 m Paroi aluminium 10 cm + béton 40 cm Masse sphère de la métallique : 120 tonnes Masse totale : 300 tonnes
La cible est fixée à un bras rigide de 8m de long qui est introduit dans la chambre d’expériences à partir d’un sas porte-cible 1. Les faisceaux laser amplifiés et focalisés, groupés 4 par 4, pénètrent dans la chambre sous vide à travers des hublots situés à l’extrémité des nez de chambre 2 . Les diagnostics de mesure sont placés dans des sas d’insertion standardisés 3 à partir desquels ils sont déployés dans la chambre vers la cible (certains diagnostics volumineux ne sont pas introduits par des sas standardisés) 4. Le système d’alignement met en oeuvre une référence préalablement introduite au centre 5 ainsi que des sources d’éclairage et des téléscopes d’observation afin de procéder aux positionnements précis (de l’ordre de quelques centièmes de mm) de la cible, des faisceaux et des diagnostics de mesure au centre de la chambre d’expériences 6.
1
Le porte-cible (à droite) à côté du porte-référence qui est un des instruments du système d’alignement.
2
Un des 44 nez de chambre
3
Sas d’insertion standardisé d’un diagnostic de mesure
4
Diagnostic spécifique dédié à la mesure (en quantité et énergie) des rayonnements émis lors d’une expérience.
5
Référence d’alignement au centre de la chambre. Les faisceaux et les diagnostics sont alignés sur cette référence avant qu’elle soit retirée pour laisser place à la cible.
6
3 diagnostics de mesure pointant sur une cible au centre de la chambre d’expériences.
