Projets collaboratifs public-privé
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Spectroscopie térahertz d’explosifs par des plasmas d’air
L’identification de matériaux énergétiques est un enjeu majeur de recherche duale, civile et militaire, pour la sécurité des populations. Un des principaux objectifs recherchés consiste à mesurer des signatures spectrales d’explosifs à des distances éloignées.
Les ondes térahertz (THz) offrent une grande sélectivité sur les transitions rotationnelles et vibrationnelles de molécules complexes. Le projet ALTESSE a apporté la preuve que l’identification de nombreuses macromolécules, aussi bien des explosifs que des acides aminés ou des sucres, était possible dans ce domaine spectral à partir d’un plasma d’air formé par des impulsions laser femtosecondes à deux couleurs.
ALTESSE a donné lieu à des percées scientifiques majeures, comme une spectroscopie d’explosifs effectuée à 15 mètres de la source laser, la collecte de nombreuses raies d’absorption du térahertz jusqu’à l’infrarouge moyen, ainsi qu’une augmentation importante du rayonnement émis aux grandes longueurs laser.
Programme ANR : ASTRID (puis Maturation à partir de 2019)
Financé intégralement par la Direction générale de l’Armement
Édition, durée du projet : 2015, 36 mois
Subvention ANR : 299 142 €
Coordinateur :
- Luc Bergé
Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives
luc.berge@cea.fr
Région du projet : Île-de-France • Nouvelle-Aquitaine • Grand Est
Publication ou contribution principale :
- L. Bergé, K. Kaltenecker, S. Engelbrecht, A. Nguyen, S. Skupin, L. Merlat, B. Fischer, B. Zhou, I. Thiele and P. U. Jepsen, “Terahertz spectroscopy from air plasmas created by two-color femtosecond laser pulses: The ALTESSE project“, EuroPhys. Lett. 126, 24001 (2019).
- A. Nguyen, K. J. Kaltenecker, J.-C. Delagnes, B. Zhou, E. Cormier, N. Fedorov, R. Bouillaud, D. Descamps, I. Thiele, S. Skupin, P. U. Jepsen, and L. Bergé, “Wavelength scaling of terahertz pulse energies delivered by two-color air plasmas”, Opt. Lett. 44, 1488 (2019).
Partenaires :
- CEA – Direction Ile-de-France.
- CEntre des Lasers Intenses et Applications (CELIA).
- Institut franco-allemand de recherches de Saint-Louis (ISL).
- Danish Technical University (DTU) – Lyngby – Danemark
La suite du projet exploitera le régime de filamentation à partir d’une source laser fibrée de puissance et des simulations ab-initio permettront une attribution plus précise des raies d’absorption moléculaires. ALTESSE devrait ouvrir la voie à la réalisation d'un démonstrateur identifiant des explosifs à distance et à la manipulation de molécules par du rayonnement térahertz.