Lanceur électromagnétique de chocs forts pour l'astrophysique de laboratoire : principe et premiers résultats
Résumé
Parmi les chocs forts présents en astrophysique, comme les chocs daccrétion lors de la formation des étoiles jeunes, les chocs radiatifs sont caractérisés par un pic de température localisé et une forte émission de rayonnement capable de structurer le choc. Par exemple, lionisation par ce rayonnement chauffe la matière en amont et modifie la propagation du choc (phénomène précurseur). Lastrophysique de laboratoire étudie ces chocs depuis une décennie en générant des chocs quasi plans par impact laser à haut flux. Récemment les auteurs ont ainsi pu mesurer des vitesses de 50 km/s dans le xénon dense. Il est apparu utile de créer des chocs forts par un moyen plus commode à mettre en uvre au laboratoire, permettant détudier une large gamme de chocs, de multiplier les expériences et de développer des diagnostics avec des contraintes dencombrement réduites. Or, des chocs daccrétion en gaz peu denses ont été documentés dans les années 70 dans les canons à plasma coaxiaux. Dans ces dispositifs, la pression magnétique générée par un courant fort (100 kA et plus) accélère une lame de plasma, ce qui constitue le lanceur du dispositif dit plasma focus. La puissance instantanée dun tel générateur ultra compact dépasse alors couramment les 500MWe. Après avoir obtenu dempêcher létape de focalisation du plasma, il a été possible de montrer quun choc quasi plan est créé et se déplace à une vitesse élevée dans un tube dont les dimensions sont dun ordre de grandeur supérieures à celles dun tube pour choc induit par laser. On présentera le mécanisme de formation et daccélération du plasma puis un modèle paramétrique régissant la vitesse terminale. Des exemples de mesures de la vitesse (de 5 à 20 km/s) et du profil du choc seront également présentés. Ce travail est soutenu par le DIM ACAV 2012 et par lOBSPM.