En poursuivant votre navigation, vous acceptez l'utilisation de cookies destinés à des fins de mesure d'audience, à améliorer la performance de ce site et à vous proposer des services et contenus personnalisés. En savoir plus

X

Naissance d'Apollon, le laser le plus puissant au monde

Fin 2016, Apollon deviendra le premier laser au monde à atteindre la puissance de 5 pétawatts (PW). Cette installation, portée par le Laboratoire d’Utilisation des Lasers Intenses de l'X, en partenariat avec le CNRS et le CEA, est un des projets scientifiques phares de l'École polytechnique.

Le 29 septembre 2015, l’installation laser Apollon a été inaugurée en présence de Thierry Mandon, secrétaire d’Etat au Ministère de l’Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche, Isabelle This Saint-Jean, Vice-présidente en charge de l’Enseignement supérieur et de la Recherche au Conseil Régional Île-de-France, Patrick Imbert, Vice-président du Conseil Départemental de l’Essonne, Jacques Biot, Président de l'École polytechnique, Alain Fuchs, président du CNRS, Yves Bréchet, haut-commissaire à l’énergie atomique du CEA.

Fin 2016, Apollon deviendra le premier laser au monde à atteindre la puissance de 5 pétawatts (PW)* soit plusieurs fois celle des meilleurs lasers actuels. Ce projet exceptionnel de laser a été initié par Gérard Mourou, professeur au Collège de l’École polytechnique, qui a par ailleurs reçu pour ce projet le soutien des donateurs de la Fondation de l'École polytechnique. Le projet est aujourd’hui coordonné par François Amiranoff et Patrick Audebert, ancien et actuel directeurs du laboratoire d’Utilisation des Lasers Intenses de l'École polytechnique. À terme, Apollon devrait atteindre une puissance** de 10 PétaWatts, un record mondial. Grâce à son intensité lumineuse extrême, il produira des faisceaux de particules et des rayonnements aux paramètres inégalés, permettant de repousser les limites de la recherche fondamentale.

Parmi les douze laboratoires de l’Université Paris Saclay impliqués dans le projet, quatre laboratoires de l’X*** mèneront leurs recherches sur la physique à très haute intensité : générer des sources de protons ou d'électrons accélérées à des vitesses proches de celles de la lumière, étudier l'interaction rayonnement-matière à des intensités extrêmes ou reproduire en laboratoire des mécanismes astrophysiques violents (comme les supernovæ, les pulsars ou les sursauts gamma), sonder la matière avec une résolution temporelle ultime, ou encore explorer les propriétés physiques du vide. Ces recherches pourraient ouvrir à plus long terme le champ d’applications sociétales en médecine (imagerie, traitement des cancers) ou dans le traitement des déchets nucléaires.

Pour réaliser ces objectifs scientifiques, Apollon atteindra un record de puissance de 10 PétaWatts, en combinant une énergie relativement élevée (150 Joules) et une durée d’impulsion extrêmement courte (15 femtosecondes****).

Ouvert à la communauté scientifique nationale et internationale à l'horizon 2018, et intégré dans le Centre interdisciplinaire lumière extrême (Cilex), Apollon sera un instrument de choix pour explorer des domaines nouveaux, certains jusqu'ici essentiellement théoriques, de la physique des plasmas relativistes à la physique du vide, en passant par de nouvelles technologies d'accélération des particules et d'analyse de la matière.

Notes
*. 1 PW vaut 1 million de milliards de watts.
**. Puissance = énergie / durée.
***. Laboratoire pour l’Utilisation des Lasers Intenses, le Laboratoire d’Optique Appliquée, le Laboratoire Leprince-Ringuet et le Centre de Physique Théorique.
****. Une femtoseconde (fs) équivaut à 10^-15 seconde soit un millionième de milliardième de seconde.


Apollon en chiffres :
>Puissance théorique : 10 pétawatts (5 PW financés).
>Energie finale : 150 J.
>Durée d’impulsion : 15 fs.
>Fréquence des tirs laser : 1 tir par minute et 300 tirs par jour.
>Intensité du faisceau : > 10^22 W/cm².
>Champ électrique : ≈ 3.10^14 V/m.
>Champ magnétique : ≈ 10^6 T.
>Energie des électrons dans le champ laser : ≈ 35 MeV.
>Pression due au rayonnement : ≈ 3.10^17 Pa, soit ≈ 3.10^12 fois la pression atmosphérique.
>Superficie des installations : 4000 m² (750 m² pour le laser et deux salles expérimentales radioprotégées de 250 et 400 m²).
>Budget : 50 millions d’euros (coût actuel total, incluant la construction et les frais de personnel)