Realistic modelisation of stimulated Brillouin scatering in the cavity of Lmj. - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2006

Realistic modelisation of stimulated Brillouin scatering in the cavity of Lmj.

Modélisation réaliste de l'instabilité de diffusion brillouin stimulée.

(1)
1

Abstract

Realistic modeling of the Stimulated Brillouin Scattering: To describe stimulated Brillouin scattering with the goal of a future predictive modeling in a large scale expanding plasma, we used a method based on a decomposition of the various functions characterizing the plasma into their long- and short wavelength components. It makes it possible to describe self-consistently the interplay between the plasma hydrodynamics , the propagation of the laser, the stimulated Brillouin scattering and the generation of the harmonics of the exited Ion Acoustic Wave. Using a benchmark in 1D and 2D between this method and a "complete" code without decomposition neither in hydrodynamics nor in the electromagnetic field, this methode proves to be very efficient in terms of computing time and very reliable. We also show a comparison between 2D simulations and LULI experiments with smoothed and single speckle laser beams in which we find similar level of reflectivity and the same localization in time and space of the SBS driven IAW. A possible extension of this fluid model to include ion kinetic effects is proposed, and the consequence on the decay of the SBS driven IAW in long-wavelength IAW is studied by comparisons between PIC -Hybrid simulations and fluid simulations.
Afin de décrire l'instabilité de Diffusion Brillouin Stimulée dans un plasma "réaliste", c'est à dire inhomogène et de grande taille, on utilise une méthode basée sur une décomposition des différentes quantités caractérisant le plasma en leur composantes de grandes et de courtes longueurs d'ondes. Cette méthode permet de décrire simultanément et de manière efficace: l'évolution hydrodynamique du plasma, la propagation du faisceau laser, la diffusion Brillouin et la génération des harmoniques de l'onde excitée. Une comparaison en 1D et 2D avec une méthode ne faisant pas cette séparation d'échelles montre que cette décomposition en harmoniques est très efficace numériquement et très fiable. Une confrontation avec des résultats expérimentaux obtenus au Laboratoire pour l'Utilisation des Lasers Intenses montrent un bon accord sur les taux de réflectivité moyens ainsi que sur la localisation des ondes sonores. Une extension de ce modèle fluide pour introduire les effets cinétiques ioniques et leurs conséquences sur la désintégration vers les composantes de grandes longueurs d'ondes est aussi étudiée par des comparaisons avec des simulations PIC-Hybrid (ions particules/électrons fluides).
Fichier principal
Vignette du fichier
Masson.pdf (7.68 Mo) Télécharger le fichier
Loading...

Dates and versions

pastel-00001913 , version 1 (28-07-2010)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00001913 , version 1

Cite

Paul-Edouard Masson-Laborde. Modélisation réaliste de l'instabilité de diffusion brillouin stimulée.. Physique [physics]. Ecole Polytechnique X, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00001913⟩
228 View
441 Download

Share

Gmail Facebook Twitter LinkedIn More