Podcast n°1 – Des lasers au cœur de la fusion
Ils sont au cœur de la recherche. Leurs travaux oscillent entre la physique fondamentale et l’optique. En nous accueillant dans leurs laboratoires, ces chercheurs nous montrent certains des échantillons sur lesquels ils ont travaillé pour qu’ils puissent être photographiés. Phénomènes étranges et intrigants à la beauté singulière, le podcast revient brièvement sur la physique qui se cache derrière l’image.
Pour la première photographie de cette série « Des lasers au cœur de la fusion », je me suis rendu à l’Institut d’Optique au sein de l’Université Paris-Saclay pour rencontrer Catherine Le Blanc. Ayant longtemps travaillé sur ces lasers hors normes, particulièrement au laboratoire pour l’utilisation des lasers intenses au sein de l’Ecole Polytechnique, elle y a, durant des années, façonné la lumière pour concentrer de grandes quantités d’énergie lumineuse sur de très courtes durées. Dans ces grandes installations s’étendant sur plusieurs bâtiments, elle a participé avec d’autres à créer ces impulsions intrigantes qui servent aujourd’hui à faire avancer la recherche dans des domaines aussi variés que la fusion nucléaire ou l’étude du fonctionnement des étoiles. Des chercheurs viennent de loin aujourd’hui pour avoir la chance d’utiliser ces impulsions pleines d’énergie. Leur durée est si courte, que s’ils étaient placés à la suite par exemple, il serait possible d’en compter autant en une seconde qu’il y a de secondes en 30 ans. Une telle quantité d’énergie délivrée aussi rapidement va produire une onde de choc qui va profondément perturber la matière qu’elle trouvera sur son chemin permettant de créer sur de faibles durées des conditions de températures et de pressions comparables à celles des étoiles.
Un long travail autour de la physique des lasers a néanmoins été nécessaire avant de pouvoir s’intéresser à la fusion dans les étoiles. Catherine m’expliqua notamment que pour arriver à de tels résultats, il avait été nécessaire d’utiliser des verres contenant des ions terres rares néodyme. Encore aujourd’hui seuls les ions sont capables de produire des impulsions contenant autant d’énergie.
Elle sortit alors quelques-uns de ces verres de son placard et me les confia pour que je puisse les prendre en photo. L’un deux attira particulièrement mon regard. Sur l’une de ses faces, un numéro de lot avait été gravé. La surface dépolie avec ses grains disposés de façon chaotique contrastait avec la rigidité des chiffres droits. Je trouvais le contraste intéressant. Alors, je l’ai éclairé dans le noir pour en faire ressortir la délicate couleur rose. Un nombre important de photographies ont été prises et je dus plus tard faire un choix pour n’en sélectionner qu’une seule.
De tels morceaux de verre, m’expliqua Catherine Le Blanc, servent à augmenter l’énergie contenue dans ces brèves impulsions. La lumière d’une lampe est absorbée par le néodyme, faisant passer l’ion terres rares d’un état non excité à un état excité. Durant une durée plus ou moins longue, l’énergie émise par la lampe est stockée par le néodyme dans cet état excité. Lorsque l’impulsion de lumière traverse le verre et qu’un grain de lumière rencontre un néodyme excité, celui-ci revient à l’état non excité en émettant un second grain de lumière identique. Par ce procédé, l’énergie stockée dans le verre au néodyme se déverse dans le pulse de lumière.
Une réalisation Art in physics, sur la base des travaux de Catherine Le Blanc, textes librement inspirés des prises de vues et des photographies d’Hippolyte Dupont.
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