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Soutenance de thèse d’Éléonore Roussel

par Webmestre - publié le

Titre de la thèse : Spatio-temporal dynamics of relativistic electron bunches during the microbunching instability : study of the Synchrotron SOLEIL and UVSOR storage rings

Mardi 16 septembre 2014 — 14h — Amphi du CERLA

Résumé

Les paquets d’électrons relativistes circulant dans les anneaux de stockage sont des sources de rayonnement VUV, X
et THz incontournables. Cependant, ces systèmes sont également connus pour présenter des instabilités dynamiques.
Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à l’instabilité dite de microbunching, qui mène à l’apparition de
microstructures à l’échelle millimétrique, et à l’émission de bouffées intense de rayonnement THz cohérent. L’objectif
de la thèse était d’avancer dans la compréhension de la dynamique non-linéaire de ces structures, en combinant
études expérimentales et numériques. Les expériences ont été effectuées au Synchrotron SOLEIL et à UVSOR, et les
études numériques ont été principalement basées sur l’équation de Vlasov-Fokker-Planck. Dans un premier temps, la
rapidité des échelles de temps impliquées nous a menés à réaliser des études indirectes. Des informations sur la
dynamique à l’échelle picoseconde ont ainsi pu être déduites d’enregistrements au moyen de détecteurs possédant des
constantes de temps beaucoup plus lentes (la microseconde), et en particulier en étudiant la réponse à des
perturbations laser. Ensuite, au moyen de deux techniques nouvelles, nous avons pu réaliser les premières
observations directes des structures et de leur dynamique. A UVSOR, nous avons utilisé un détecteur THz à film
mince de YBCO supraconducteur. Ensuite, nous avons développé une méthode originale associant l’effet électro-
optique et l’étirement temporel, ce qui nous a permis d’atteindre une résolution picoseconde, au Synchrotron
SOLEIL. Ces nouvelles observations nous ont immédiatement permis de réaliser des tests extrêmement sévères des
modèles théoriques.