Optique-Photonique-Laser

Cluster d'excellence LAPHIA

(Laser and Photonics in Aquitaine)

Equipement d'excellence PETAL +

(PETawatt Aquitaine Laser +)

PETAL_@Claire Gaugain© Claire Gaugain
 




LAPHIA

Objectif : Le LAPHIA vise à fédérer les communautés académiques et industrielles autour de projets structurants et novateurs dans les lasers, l’imagerie et les matériaux. 

LabEx placé sous la direction de Lionel Canioni.

LAPHIA fédère la communauté académique autour de trois axes :

  • Laser et physique des hautes densités d’énergies
  • Photonique et matériaux
  • Imagerie innovante

3 défis scientifiques majeurs

  • Développer des nouvelles technologies de laser et de la physique des hautes énergies
  • Imaginer et concevoir les matériaux photoniques de demain
  • Travailler sur l’imagerie, un domaine en pleine croissance, qui couvre aussi bien la microscopie avancée que l’utilisation de nouveaux rayonnements

Formation 

LAPHIA accompagne les acteurs de la formation en physique et chimie de l’université de Bordeaux pour renforcer l’effort d’innovation du pôle laser et photonique. Afin d’ouvrir la formation à l’international, LAPHIA offre des opportunités de mobilité avec des universités partenaires.

Recherche & Transfert de connaissances

LAPHIA apporte le « carburant » du transfert, via des projets de recherche et de maturation. LAPHIA soutient des projets avec un potentiel de rupture technologique. Les progrès dans l’optique et la photonique jouent un rôle important dans de nombreux secteurs de notre société : aéronautique, énergie, automobile, communication, santé, médical...

Les résultats de la recherche soutenus par LAPHIA rendent possible l’innovation technologique, le développement de nouveaux produits et/ou la création d’entreprise.

Le LAPHIA soutient sa communauté de chercheurs par un Appel à Projets annuel.

- LAPHIA Education program

- LAPHIA Research & Valorization program

Contact

LAPHIA

Institut d’Optique d’Aquitaine
Rue François Mitterrand
33405 Talence
Tel : 05 57 01 71 11
Mail

Daniel DA ROCHA
Chargé de projet / Manager
Mail

22 équipes de recherche (env. 120 chercheurs et enseignants chercheurs)  11 laboratoires partenaires 32 projets démarrés 
41 recrutements (76% de nationalité étrangère) 1 Student Chapter in Optics 15 stages à l'international
 
+ de 200 publications (RICL) par an (dont + de 30 avec un IF > 6) 4 IUF  
Wendwesen Gebremichael (anciennement : Master 2 - Friedrich–Alexander universität (Allemagne))© LAPHIA

En premier lieu, LAPHIA m'a aidé à trouver un très bon stage de Master au sein de l'un de ses laboratoires partenaires. En relation avec les industriels partenaires du cluster, j'ai bénéficié d'un don de l'entreprise Amplitude Systèmes, spécialisée dans les nouvelles générations de lasers. Cela m'a permis de continuer mes travaux de recherche sur l’optimisation des performances des lasers pendant trois mois au sein du laboratoire et j'ai ensuite candidaté et obtenu une thèse Cifre. Par ailleurs, grâce à l'initiative de LAPHIA, je fais aussi partie du réseau "Bordeaux SPIE Student Chapter in Optics", qui permet de fédérer toute la communauté étudiante bordelaise de la filière laser et photonique, mais aussi de profiter du réseau mondial autour de cette discipline. Au-delà de cette opportunité de professionnalisation, mon parcours montre que la communauté LAPHIA est structurée pour permettre à tout étudiant motivé d'effectuer ses études dans les meilleures conditions.

Wendwesen Gebremichael
(anciennement : Master 2 - Friedrich–Alexander universität (Allemagne))

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Chaire Fulbright-Tocqueville 2016-2017 : Martin Richardson

Signe de l’accomplissement du travail de structuration du LAPHIA et de la place de la communauté photonique de Bordeaux dans le monde, Martin Richardson, professeur d’optique, de lasers et de photonique à l’Université de Floride centrale (États-Unis) et lauréat de la prestigieuse chaire Fulbright-Tocqueville 2016-2017, a choisi notre site pour y séjourner, présenter des cours et des conférences, visiter et travailler avec nos chercheurs. Il occupe ainsi sa fonction à l'université de Bordeaux jusqu'à fin juin 2017 dans le laboratoire CELIA (Centre lasers intenses et applications) du cluster d’excellence LAPHIA. L’objectif de la chaire Fulbright-Tocqueville est de créer, de développer ou de renforcer des coopérations franco-américaines dans des domaines et thématiques essentiels à l’avenir de nos sociétés et à la compréhension mutuelle entre les peuples américains et français.



PETAL +

Objectifs : Réaliser les premiers diagnostics pour le laser PETAL sur la chambre d'interaction du laser mégajoule (LMJ). Il s’agit de quatre diagnostics (SPECTIX: spectromètre à rayons X, SEPAGE: spectromètre à ions et électrons par paraboles de Thomson, SESAME : spectromètre électrons à déflection amagnétique, CRACC : module de radiographie) et de leur système d’insertion (SID). Ces systèmes pourront sonder les plasmas créés par PETAL ou utiliser les sources de radiation crées par PETAL pour sonder les cibles irradiées par LMJ, et permettront à la communauté scientifique académique d’accéder à des nouveaux régimes physiques.

EquipEx placé sous la direction de Dimitri Batani.

Le projet PETAL+ s’appuie sur le couplage du laser mégajoule [MD1] (installé sur le site du CEA Cesta au Barp et unique en Europe) au laser PETAL (laser à impulsion courte et haute intensité financé par la Région Aquitaine).

Ce Très Grand Instrument de Recherche civil offrira une infrastructure de référence mondiale pour la physique des plasmas créés par les lasers de haute puissance. Il permettra de reproduire des états de la matière jusqu’alors inaccessibles en laboratoire comme ceux, par exemple, que l’on rencontre au cœur des étoiles.

Il sera utilisé pour mener des études dans des champs variés :

  • physique de l’extrême
  • connaissance de l’Univers
  • nucléaire (fusion par confinement inertiel)
  • étude des sources de radiation et particules induites par laser (et leurs applications, y compris la recherche médicale).

3 diagnostics plasmas prioritaires ont été définis (spectromètre à protons, à électrons et à rayons X) et permettront aux équipes de mener leurs expériences.

Ces instruments seront disposés autour de la cible irradiée par les impulsions laser synchronisées de PETAL et du LMJ et utilisés pour mesurer les conditions du plasma dense produit, en enregistrant et en analysant le rayonnement X généré.

Un module dédié permettra également d’effectuer des radiographies résolues en temps réel des cibles irradiées par LMJ, en utilisant les rayons X ou les protons générés à partir d’une cible irradiée par PETAL.

Chaque instrument est conçu en collaboration entre des experts académiques, des scientifiques locaux qui coordonnent les opérations ainsi que des scientifiques et des techniciens du CEA qui ont la responsabilité globale d’assurer leur compatibilité avec le LMJ et son environnement.

Le programme PETAL+ prépare aussi l’ouverture académique de l’installation LMJ/PETAL, c’est à dire la mise en œuvre d’un large spectre de projets scientifiques, sélectionnés par appel d’offre par un comité scientifique dédié, et le lancement d’un programme international de premier plan dédié à l’allumage thermonucléaire par choc pour l’énergie.

Grâce à son association au vaisseau amiral « LMJ », l’université de Bordeaux sera promue au rang d’acteur majeur en Europe dans le domaine de la matière à haute densité d’énergie (HED) plus particulièrement sur la fusion inertielle pour l’énergie (IFE) et l’astrophysique de laboratoire.

Contact

EquipEx PETAL+

Dimitri Batani
Responsable de l'EquipEx

Mail

Quelques centimètres : distance du centre de la chambre à laquelle le SID amène les diagnostics  1 chambre d’interaction LMJ / PETAL d’un diamètre de 10 m 
9.3 M€ de budget financé par l’ANR : 8  M€ en investissement et 1,3 M€ pour le fonctionnement
4 diagnostics (SPECTIX, SEPAGE, SESAME, CRACC) et leurs systèmes d’insertion (SID) dans la chambre d’interaction LMJ / PETAL  
Dimitri Batani, physicien, enseignant-chercheur à l'université de Bordeaux© Dimitri Batani

Associé avec le Laser Megajoule (LMJ), PETAL sera une installation unique au monde, permettant la création d'états de la matière dans des conditions extrêmes de température, de densité et de pression. Ceci permettra non seulement de simuler des évènements astrophysiques à petite échelle en laboratoire, mais également d'étudier la science des matériaux, et de progresser dans le domaine de la fusion par confinement inertiel. Avec PETAL nous serons également capables d'étudier la génération de rayonnement et de particules de haute énergie. Comprendre la physique de tels procédés ouvrira la voie à de nouvelles applications, telles que de nouvelles sources de particules et de rayonnement appliquées à la médecine et aux diagnostics du plasma.

Dimitri Batani,
physicien, enseignant-chercheur à l'université de Bordeaux

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L’intégration de SPECTIX sur la chambre d’expérience de LMJ – PETAL et les premiers tirs laserL’intégration de SPECTIX sur la chambre d’expérience de LMJ – PETAL et les premiers tirs laser

Le spectromètre pour rayons X SPECTIX a été délivré sur le site CESTA du CEA après l’été 2016. La première opération a été de tester les procédures opérationnelles et vérifier que les opérations pouvaient être faite sous vide et en assurant le confinement nucléaire de l’installation. Ensuite SPECTIX a été monté sur un banc de manutention des diagnostics plasmas, préparé, pré-aligné et transféré dans le SID. Le SID a été pompé et SPECTIX a été inséré dans la chambre d’interaction et aligné pour viser directement la cible qui devait être irradié par les faisceaux laser de LMJ. Le 29 novembre SPECTIX a été utilise pour la première expérience. Deux chaines laser ont délivré 30 kJ d’énergie à la longueur d’onde de 350 nm (troisième harmonique) sur une cible de cuivre et or. La durée de...



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