Brevet FR3121309A1 — publié le 20220930

L’invention concerne un procédé pour produire des faisceaux d’électrons énergétiques au moyen d’un accélérateur laser-plasma comprenant un laser et un dispositif de production de nuage de gaz dans une enceinte sous vide, le procédé comprenant une étape de génération d’au moins une impulsion laser qui est focalisée dans le nuage de gaz de façon à créer un plasma. L’étape de génération d’au moins une impulsion laser comprend au moins la génération d’un train d’impulsions laser avec un délai entre deux impulsions laser successives compris entre trois fois et trente fois la période plasma T P , telle que : T p = λ p /c λ p étant la longueur d’onde plasma définie par: λp= (2π/c) * ( n e² / ( m ε 0 )) - 1/2 , avec c la célérité de la lumière, n la densité électronique du plasma en cm -3 , e=1,6e-19 C la charge électronique, m=9,1e-31 kg la masse électronique, et ε 0 = 8,85 × 10 -12 m -3 kg -1 s 4 A 2 la permittivité du vide. Figure pour abrégé : Fig. 1 Accélérateur laser-plasma à train d’impulsions La présente invention se rapporte à un procédé pour produire des faisceaux d’électrons énergétiques au moyen d’un accélérateur laser-plasma. Un tel accélérateur comprend un laser et un dispositif générant un nuage de gaz dans une enceinte sous vide. Etat de la technique D’une façon générale, les accélérateurs laser-plasma permettent de produire des faisceaux d’électrons énergétiques en focalisant une impulsion laser intense dans un nuage de gaz. L’accélérateur laser-plasma utilise un laser pour créer une onde de sillage dans un plasma. Cette onde est formée par des électrons du plasma qui ne sont pas accélérés. En revanche, l’onde génère un champ accélérateur dans lequel d’autres électrons sont accélérés sur de très courtes distances jusqu’à des énergies très élevées. Dans la plupart des régimes d’accélération, la charge du paquet d’électrons augmente linéairement avec l’énergie laser, puis sature quand cette énergie dépasse un certain seuil qui dépend des conditions d’interaction. On connaît le document US5637966A décrivant une génération de train d’impulsions laser avec une fréquence des impulsions optimisée pour avoir une excitation résonnante de l’onde plasma. L’objectif est d’exciter efficacement une onde plasma avec des impulsions de faible énergie. Cependant, la technique décrite est complexe car nécessite de garder le train d’impulsion résonnant avec l’onde plasma sur des longueurs importantes. Le document Meng Wen et AL, « Generation of high charged energetic electrons by using multiparallel laser pulses », PHYSICS OF PLASMAS 17, 103113 (2010), décrit une méthode de génération d’impulsions laser en parallèle pour obtenir une grande quantité d'électrons énergétiques. La méthode décrite dans ce document est difficile à mettre en œuvre. Il faut notamment, utiliser des lames de phase fragiles et onéreuses qui ne fonctionnent que pour une configuration donnée sans possibilité de réglage. Les différents faisceaux laser doivent être séparés sur une distance assez importante pour éviter qu’ils fusionnent lors de leur propagation dans le laser. En conséquence la taille de source globale de la source d’électrons est large. Le document Paolo Tomassini et AL, « The resonant multi-pulse ionization injection », PHYSICS OF PLASMAS 24, 103120 (2017), décrit la génération d’un train d’impulsions ultra-courtes résonantes. Il s’agit d’une technique pour piéger des électrons de qualité dans l’onde plasma. Cette technique est très complexe à mettre en œuvre. On connaît également le document Craig W. Siders et AL, « Efficient high-energy pulse-train generation using a 2n-pulse Michelson interferometer » - APPLIED OPTICS 22, 5302-5305 (1998), décrit un multiplexeur ultrarapide permettant la génération de trains d'impulsions à haute énergie. Les espacements entre les impulsions dans le train d'impulsions sont ajustables. Il s’agit d’une technique pour générer des impulsions multiples. Elle peut être complexe à mettre en œuvre car elle modifie l’état de polarisation du laser. L’invention a pour but d’augmenter la charge des faisceaux d’électrons accélérés dans les accélérateurs laser-plasma. Un autre but de l’invention est un nouvel accélérateur utilisant un laser de plus faible puissance pour un niveau de charge équivalent aux systèmes actuels. Un autre but de l’invention est de proposer une amélioration simple à mettre en œuvre et peu onéreux. On atteint au moins l’un des objectifs précités avec un procédé pour produire des faisceaux d’électrons énergétiques au moyen d’un accélérateur laser-plasma comprenant un laser et un dispositif de génération d’un nuage de gaz dans une enceinte sous vide, le procédé comprenant une étape de génération d’au moins une impulsion laser qui est focalisée dans le nuage de gaz de façon à créer un plasma. Selon l’invention, l’étape de génération d’au moins une impulsion laser comprend au moins la génération d’un train d’impulsions laser avec un délai entre deux impulsions laser successives compris entre trois fois et trente fois la période plasma T P , telle que : T p = λ p /c λ p étant la longueur d’onde plasma définie par: λ p = (2π/c) * ( n e² / ( m ε 0 )) - 1/2 , avec c la célérité de la lumière, n la densité électronique du plasma en cm -3 , e=1,6e-19 C la charge électronique, m=9,1e-31 kg la masse électronique, et ε 0 = 8,85 × 10 -12 m -3 kg -1 s 4 A 2 la permittivité du vide. Le procédé selon l’invention peut par exemple être mis en œuvre en utilisant une unité de traitement pour commander le laser et différents composants. Avantageusement la longueur d’onde plasma définie par λ p = (2π/c) * ( n e² / ( m ε 0 )) - 1/2 peut être estimée avec la formule λ p ~3,3 n -1/2 10 4 m. Le nuage de gaz peut provenir d’un jet de gaz, de cellules remplis de gaz ou tout autre dispositif capable de générer un nuage de gaz dans un espace sous vide. Avec le procédé selon l’invention, on utilise, à la place d’une impulsion laser unique, un train d’impulsions. Chaque impulsion accélère des électrons dans son sillage, si bien que l’on produit un train de paquets d’électrons. On peut alors envisager un fonctionnement linéaire dans lequel la charge d’électrons augmente linéairement avec l’énergie laser. Ceci permet d’augmenter l’efficacité des accélérateurs laser-plasma, notamment pour des applications en radiobiologie, ou radiographie industrielle. On peut également envisager un régime où la charge ne varie pas linéairement avec l’énergie. Dans ce cas, on peut travailler à énergie laser constante déterminée pour donner la meilleure efficacité, c’est à dire une condition dans laquelle le pourcentage d’énergie transférée du laser vers les électrons aux caractéristiques souhaitées est maximum. En effet, il n’est pas toujours opportun de maximiser la charge totale. Pour certaines applications, il faut maximiser la charge en dessous de 10 MeV. L’énergie maximisant la charge à 10 MeV par Joule laser sera différente de celle maximisant la charge à 100 MeV. La présente invention est notamment remarquable par le fait la technique définie est moins sensible à la charge d'espace. Il s’agit d’un critère important pour des applications alliant forte charge et faible énergie. Dans ce cas, les électrons à la sortie de l'accélérateur se repoussent et leur divergence peut augmenter très fortement, ce qui peut être problématique pour leur utilisation. En étalant dans le temps les électrons comme dans la présente invention, on réduit fortement l'impact de ce phénomène. Les inventeurs se sont rendus compte qu’en séparant les impulsions laser d’une durée comprise entre trois fois et trente fois la période plasma, un maximum d’électrons est pris au piège dans les cavités ioniques formées dans le sillage de l’impulsion laser. En d’autres termes, en focalisant dans un nuage de gaz des impulsions laser séparées conformément à l’invention, la première impulsion ionise le gaz et forme une onde de sillage dans laquelle sont piégés et accélérés des électrons. La deuxième impulsion forme un second sillage où un nouveau paquet d’électrons est piégé et accéléré, et ainsi de suite. Avec le procédé selon l’invention, on obtient un accélération laser-plasma proposant un laser peu onéreux et de faible taille car la puissance peut être plus faible que pour les lasers de l’art antérieur. L’installation peut être compacte avec la possibilité de produire des faisceaux d’électrons et des rayons X de 1 à 200 MeV. Le procédé selon l’invention propose une amélioration simple à mettre en œuvre et permet d’améliorer significativement les performances des accélérateurs laser-plasma pour la radiographie et donc de diminuer leur coût. Une augmentation de la charge d’électrons d’un facteur deux divise quasiment par deux le coût du laser, qui est l’élément le plus cher d’un accélérateur laser-plasma. Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, la durée de chaque impulsion peut être comprise entre 5 femtosecondes et 100 femtosecondes. Selon un mode de réalisation, le nombre total d’impulsions dans le train d’impulsions laser peut être compris entre 2 et 200, ou entre 2 et 100 ou idéalement entre 2 et 40. Avec la plage de 2 à 40 impulsions, ou même de 2 à 30 impulsions, on s’assure d’avoir les ions encore proches de l’axe optique. Au-delà, les ions commencent à s’écarter significativement de l’axe optique du fait d’une accélération radiale par la séparation de charge. En d’autres termes, chaque impulsion laser écarte les électrons de l’axe optique. Ces électrons sont ensuite rappelés vers l’axe optique par les ions et oscillent. En moyenne, il y a plus d’ions sur l’axe optique et plus d’électrons autour de l’axe optique. Cela génère un champ électrique qui accélère les ions vers les côtés. Au-delà de 40 impulsions, on peut envisager par exemple un fonctionnement à faible puissance crête avec des impulsions de quelques femtosecondes. Avantageusement, l’énergie laser totale en sortie du laser peut être comprise entre 100 mJ et 20 J. Le laser utilisé peut générer un faisceau d’énergie inférieure à l’énergie des lasers de l’art antérieur. En effet, la répétition des impulsions selon l’invention permet d’augmenter la charge globale des électrons. Selon l’invention, l’énergie par impulsion laser peut être comprise entre 25 mJ et 2 J. Dans cette plage d’énergies, dans la plupart des cas, on reste en dessous du seuil de l’énergie apte à saturer la charge du paquet d’électrons. Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le laser peut émettre un faisceau laser ayant une longueur d’onde de 800nm. Pour une telle longueur d’onde, on peut par exemple utiliser un laser Ti :Saphir mais d’autres longueurs d’ondes telles que dans le visible ou proche infrarouge sont envisageables. Avantageusement, toutes les impulsions laser peuvent présenter une même longueur d’onde ou des longueurs d’ondes différentes comprenant une longueur d’onde et des harmoniques. En d’autres termes, on peut utiliser une impulsion à une longueur d’onde donnée et d’autres impulsions à des longueurs d’ondes harmoniques de ladite longueur d’onde donnée. A titre d’exemple, on peut envisager une alternance d’impulsions à w et 2w, ou un train complet à 2w. Selon une caractéristique de l’invention, le faisceau laser peut être focalisé de façon à ce que chaque impulsion du train d’impulsions laser atteigne dans le nuage de gaz un éclairement supérieur à 10 17 Wcm -2 . Avec une telle intensité, on s’assure que chaque impulsion excite efficacement seule une onde plasma. Avantageusement, le gaz peut comprendre l’un ou un mélange des gaz suivants : He, H2, Ar, N2. D’autres gaz peuvent être utilisés. Selon l’invention, la densité électronique du plasma n peut être comprise entre 10 18 cm -3 et 10 21 cm -3 , préférentiellement entre 5×10 18 cm -3 et 5×10 19 cm -3 . La densité électronique est définie comme étant le nombre d’électrons libres par cm³, après ionisation du gaz. Pour de l’hélium par exemple, cela correspond à la densité du gaz, pour H2 à 2 fois la densité du gaz... Avantageusement, le nuage de gaz est produit soit de façon continue, soit de façon impulsionnelle à la fréquence des impulsions laser. Plus précisément, le nuage de gaz peut être émis de façon impulsionnelle à la fréquence des impulsions laser avec une durée d’ouverture supérieure à 1ms. Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, la longueur du plasma peut être comprise entre 0,02mm et 100mm, préférentiellement entre 0,1mm et 3mm. Selon un autre aspect de l’invention, il est proposé un accélérateur laser-plasma pour produire des faisceaux d’électrons énergétiques en mettant en œuvre un procédé tel que décrit ci-dessus ; l’accélérateur laser-plasma comprenant : - un laser pour émettre un faisceau laser, - un compresseur laser, - un diviseur du faisceau laser en train d’impulsions, - un dispositif de production de nuage de gaz dans une enceinte sous vide, - une optique de focalisation. Selon l’invention, ledit laser peut être un laser intégrant la technique d’amplification à dérive de fréquence (CPA pour « Chirped Pulse Amplification »). Le principe de la technique CPA est d’étaler une impulsion laser avant amplification. Ainsi les différentes composantes de l’impulsion laser sont retardées les unes par rapport aux autres et passent tour à tour dans le milieu amplificateur. Une fois toutes les fréquences amplifiées, l’impulsion est recombinée, lui restituant ainsi la puissance totale de chacune des fréquences. D’autres avantages et particularités de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants. : La est une vue schématique générale d’un accélérateur laser-plasma selon l’invention ; : La est une vue schématique d’un nuage de gaz traversé par un train d’impulsions laser selon l’invention ; : La est une vue schématique d’une onde plasma formée après une impulsion laser selon l’invention ; : La est une représentation graphique illustrant une cavité ionique produite à la suite d’une impulsion laser selon l’invention. Description détaillée des figures Les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs; on pourra notamment mettre en œuvre des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur. En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont prévus pour être combinés entre eux dans toutes les combinaisons où rien ne s’y oppose sur le plan technique. Sur la , on distingue un laser CPA 1 émettant à 800nm avec une énergie de 1J. Ce laser est prévu pour émettre une impulsion laser initiale d’une durée de 30 fs. Un compresseur laser 2 compresse cette impulsion laser initiale avant d’alimenter un diviseur 3 qui génère un train de 8 impulsions présentant chacune une énergie de l’ordre de 125 mJ. En d’autres termes, à chaque impulsion laser initiale, on découpe cette impulsion en plusieurs impulsions de façon à constituer un train d’impulsions selon l’invention. L’objectif est de baisser l’énergie pour chaque impulsion du train d’impulsions et de multiplier le nombre d’impulsions laser qui accélèrent des électrons dans leur sillage. Le diviseur 3 peut être placé en aval du compresseur laser 2 comme représenté sur la ou en amont comme représenté par le cadre en pointillé 3’ sur la . On peut également envisager l’utilisation d’un laser apte à générer des impulsions femtosecondes à des niveaux d’énergie souhaités. Un tel laser peut être considéré comme intégrant un diviseur en train d’impulsions comme représenté par le cadre en pointillé 3’’. Sur la , on distingue également une enceinte sous vide 4 dans laquelle sont disposés un ensemble optique de focalisation 5 et un injecteur à gaz 6. L’injecteur à gaz 6 est apte à produire un nuage de gaz 8, tel que de l’hélium, selon par exemple un axe vertical à l’intérieur de l’enceinte sous vide. L’ensemble optique de focalisation 5 comprend deux miroirs dont l’arrangement permet de guider et focaliser le train d’impulsions 7 provenant de l’ensemble laser-compresseur-diviseur dans le jet de gaz 8. Idéalement le train d’impulsions 7 traverse le nuage de gaz 8 selon un angle droit mais d’autres dispositions permettant d’avoir des angles différents sont envisageables. Notamment le train d’impulsions 7 peut entrer en collision avec le nuage de gaz 8 selon un angle oblique de façon par exemple d’augmenter la distance parcourue par le train d’impulsions 7 dans le nuage de gaz 8. Par ailleurs, la section du nuage de gaz 8 peut présenter différentes formes telles que circulaire, rectangulaire, carré, ovale, elliptique, … L’ensemble laser-compresseur-diviseur est configuré pour que l’intensité de chaque impulsion atteignant le nuage de gaz 8 soit égale ou supérieure à 10 17 Wcm-2. Pour chaque train d’impulsions, le gaz est ionisé par le front montant de la première impulsion du train. Ensuite, toutes les autres impulsions laser du train voient directement un plasma. Chaque train d’impulsions rencontre un nouveau nuage de gaz, par exemple toutes les s, 10ms, ou 100 ms… selon la cadence. En sortie du gaz on retrouve le train d’impulsions 7 ainsi qu’un faisceau d’électrons 9 provenant du nuage de gaz. Sur la , on distingue l’injecteur 6 diffusant un nuage de gaz de section circulaire selon un axe vertical. Le train d’impulsions 7 traverse le nuage de gaz 8 en créant des paquets d’électrons qui accompagnent la traversée du train d’impulsions et se transforment en faisceau d’électrons 9 en sortie du nuage de gaz. En fonction du gaz utilisé, la densité électronique du plasma peut être calculé ou estimé. En l’occurrence, dans l’exemple décrit d’utilisation de l’hélium, la densité électronique du plasma est de l’ordre de 2e19 cm-3. On peut ainsi calculer la période plasma TP, telle que : T p = λ p /c λ p étant la longueur d’onde plasma définie par: λ p = (2π/c) * ( n e² / ( m ε 0 )) - 1/2 , avec c la célérité de la lumière, n la densité électronique du plasma en cm -3 , e=1,6e-19 C la charge électronique, m=9,1e-31 kg la masse électronique, et ε 0 = 8,85 × 10 -12 m -3 kg -1 s 4 A 2 la permittivité du vide. L’invention est notamment remarquable en ce que la fréquence des impulsions dans le train d’impulsions est comprise entre trois fois et trente fois la période plasma. Avec une fréquence définie dans cet intervalle, les impulsions successives dans le train d’impulsion permettent de produire des faisceaux d’électrons énergétiques avec un maximum d’électrons. Avec le système selon l’invention, en fonction de l’application visée, on peut définir une énergie laser optimale permettant de produire des électrons ayant des caractéristiques nécessaires à l’application visée. Cette énergie laser est optimale car elle permet de produire ces électrons de manière la plus efficace par joule laser. Par exemple, elle est différente si l’on vise la production d’électrons à 5 MeV ou à 100 MeV. Par exemple en radiographie industrielle, l’accélérateur selon l’invention permet de contrôler aisément le faisceau d’électrons générée en maintenant une énergie moyenne d’environ 4 MeV. Contrairement à l’art antérieur, on n’utilise pas une impulsion unique de haute énergie, mais un train d’impulsions avec un délai entre deux impulsions de l’ordre de la centaine de femtosecondes par exemple. Chaque impulsion accélère des électrons dans son sillage de sorte qu’il se crée un train de paquets d’électrons. Chaque impulsion laser crée une onde plasma constitué de plusieurs cavité ionique. La illustre une telle onde plasma dans laquelle on distingue l’impulsion laser 10, une première cavité ionique 11 et une seconde cavité ionique 12 dans le sillage de l’impulsion laser 10. Les électrons accélérés sont à l’intérieur proche de l’axe optique. Initialement ils sont injectés à l’arrière, puis avancent vers l’avant au cours de l’accélération. Dans certains cas, des électrons sont injectés continuellement ; ils peuvent donc occuper à terme tout l’axe optique à l’intérieur de la cavité ionique. Pour chaque cavité ionique, une force pondéromotrice expulse les électrons de l'axe optique. Sur la , on distingue la cavité ionique 11 formée dans le sillage de l’impulsion 10. Il s’agit par exemple d’un ellipsoïde allongé dans la direction de la propagation. Une partie de la cavité ionique est en recouvrement avec une partie arrière de l’impulsion. Dans l’exemple de la , la grande partie de la cavité ionique s’étend à l’extérieur de l’impulsion. Le sens arrière ou avant est défini en fonction du sens de propagation de l’impulsion laser. Cette cavité ionique est le lieu de compétition de deux champs électriques. Un champ électrique décélérateur est présent à l’avant de la cavité ionique dans la zone en recouvrement avec une partie de l’impulsion. Un champ électrique accélérateur est présent à l’arrière, dans la cavité et accélère les électrons. Les électrons qui forment la cavité ionique ne sont pas les mêmes au cours du temps ; à chaque instant ce sont de nouveaux électrons qui forment la cavité ionique. Ils ne suivent pas l’impulsion laser. Dans certains cas, des électrons qui forment la cavité gagnent assez d’énergie pour être injectés à l’arrière, comme illustré sur la . Ce n’est pas toujours le cas, notamment lorsqu’on utilise de l’Ar ou N2, ou un mélange contenant un de ces gaz. Dans ce cas, ce sont des électrons de cœur de ces atomes qui sont arrachés aux ions et injectés directement dans la cavité ionique. Typiquement, la cavité ionique 11 de la présente un diamètre le long de l’axe de propagation d’environ 10µm. Ainsi la présente invention, il est proposé un train d’impulsions, avec un délai de l’ordre de la centaine de femtosecondes entre deux impulsions successives. Chaque impulsion accélère des électrons dans son sillage, si bien que l’on produit un train de paquets d’électrons. Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention Procédé pour produire des faisceaux d’électrons énergétiques au moyen d’un accélérateur laser-plasma comprenant un laser et un dispositif de production d’un nuage de gaz dans une enceinte sous vide, le procédé comprenant une étape de génération d’au moins une impulsion laser qui est focalisée dans le nuage de gaz de façon à créer un plasma ; le procédé est caractérisé en ce que l’étape de génération d’au moins une impulsion laser comprend au moins la génération d’un train d’impulsions laser avec un délai entre deux impulsions laser successives compris entre trois fois et trente fois la période plasma T P , telle que : T p = λ p /c λ p étant la longueur d’onde plasma définie par: λ p = (2π/c) * ( n e² / ( m ε 0 )) - 1/2 , avec c la célérité de la lumière, n la densité électronique du plasma en cm -3 , e=1,6e-19 C la charge électronique, m=9,1e-31 kg la masse électronique, et ε 0 = 8,85 × 10 -12 m -3 kg -1 s 4 A 2 la permittivité du vide. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la durée de chaque impulsion est comprise entre 5 femtosecondes et 100 femtosecondes. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre total d’impulsions dans le train d’impulsions laser est compris entre 2 et 200, ou entre 2 et 100 ou idéalement entre 2 et 40. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’énergie laser totale est comprise entre 100 mJ et 20J. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’énergie par impulsion laser est comprise entre 25 mJ et 2 J. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le laser émet un faisceau laser ayant une longueur d’onde de 800nm. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que toutes les impulsions laser présentent une même longueur d’onde ou des longueurs d’ondes différentes comprenant une longueur d’onde et des harmoniques. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le faisceau laser est focalisé de façon à ce que chaque impulsion du train d’impulsions laser atteigne dans le nuage de gaz un éclairement supérieur à 10 18 Wcm -2 . Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gaz comprend l’un ou un mélange des gaz suivants : He, H2, Ar, N2. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la densité électronique du plasma n est comprise entre 10 18 cm -3 et 10 21 cm -3 , préférentiellement entre 5×10 18 cm -3 et 5×10 19 cm -3 . Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nuage de gaz est produit soit de façon continue, soit de façon impulsionnelle à la fréquence des impulsions laser. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le nuage de gaz est émis de façon impulsionnelle à la fréquence des impulsions laser avec une durée d’ouverture supérieure à 1ms. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur du plasma est comprise entre 0,02mm et 100mm. Accélérateur laser-plasma pour produire des faisceaux d’électrons énergétiques en mettant e œuvre un procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes ; l’accélérateur laser-plasma comprenant : - un laser pour émettre un faisceau laser, - un compresseur laser, - un diviseur du faisceau laser en train d’impulsions, - un dispositif d’émission de nuage de gaz dans une enceinte sous vide, - une optique de focalisation. Accélérateur laser-plasma selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit laser est un laser intégrant la technique d’amplification à dérive de fréquence (CPA pour « Chirped Pulse Amplification »).