Apollon : des faisceaux laser ultra-intenses pour des expériences scientifiques exceptionnelles

L'infrastructure Apollon

Implantée au cœur du plateau de Saclay, Apollon est une installation laser de très haute intensité opérée par le Laboratoire pour L’Utilisation des Lasers Intense (LULI, CNRS / École polytechnique / Sorbonne Université). Elle fait partie du cercle très fermé des grandes infrastructures internationales pouvant offrir à ses utilisateurs plusieurs faisceaux multi-PetaWatt1 . Ces Ses faisceaux atteignent déjà une puissance de 4 PW et 1 PW sur une durée de 18 fs. Le premier faisceau atteindra à terme les 10 PW lorsque l’infrastructure sera à maturité en 2026. 
 

• 1 3 autres infrastructures seulement sont actuellement en fonctionnement ou en projet avec ces caractéristiques. CoReL en Corée, avec 2 faisceaux de 1 PW et 4 PW déjà en fonctionnement ; ELI-NP en Roumanie, qui devrait arriver à maturité en même temps qu’Apollon avec 2 laser à 10 PW ; ZEUS au Gérard Mourou Center for Ultrafast Optical Science de l’Université du Michigan vise les 3 PetaWatt

Des conditions uniques pour des expériences scientifiques qui défient les limites de la physique

Grace à ses deux grands halls d’expérimentation radio-protégés, des programmes de recherche d'interaction laser-plasma à la pointe de la recherche internationale peuvent être réalisés. L'étude d'objets astrophysiques en laboratoire, la mise en évidence expérimentale de processus d'électrodynamique quantique en champs fort, le développement d'une nouvelle génération de sources de rayonnement et de particules très énergiques ou bien l'accès à des conditions uniques de température et de densité pour étudier et sonder la matière dense et chaude vont notamment pouvoir bénéficier des nouvelles opportunités qu'offre Apollon. 

Pour la première fois en 2024, un chercheur CNRS du LULI, Julien Fuchs, a ainsi pu utiliser les deux faisceaux laser d'Apollon lors d'une expérience étudiant la génération de chocs à nombre d'alfvénic-mach élevé et l'excitation ionique associée à l'aide d'une impulsion laser ultra-courte. 

Une infrastructure ouverte à la communauté scientifique

Depuis mars 2022, l’infrastructure de recherche Apollon met l'ensemble de ses installations à disposition de la communauté scientifique nationale et internationale. L'excellence scientifique des programmes de recherche est assurée par un comité de programme international et indépendant chargé de sélectionner les expériences à chaque appel à projet annuel. Les projets de l’appel 2024 sélectionnés pour mener des expériences en 2025 seront disponibles à ce lien. Les projets sélectionnés les années précédentes y ont aussi référencés.
 

Le CNRS, tutelle pilote de l’Infrastructure de recherche Apollon

Le CNRS est partenaire coordinateur de l’Infrastructure de recherche Apollon. Il contribue au financement de celle-ci à hauteur de 4,5 M€ par an depuis 2019 (dont 1,6 M€ ETPT). L’École polytechnique, également opérateur de l’infrastructure, a hébergé Apollon avant son implantation à l’Orme des Merisiers dans des locaux rénovés dont le CEA est propriétaire. Plusieurs autres partenaires ont participé au développement du projet Apollon. En particulier, des laboratoires de l’École Nationale Supérieure de Techniques Avancées (ENSTA) et de l’Institut d’Optique Graduate School (IOGS) ont développé plusieurs briques du système laser, des systèmes expérimentaux d'interaction laser-plasma ainsi que réalisé des expériences pilotes de mise en service de l'infrastructure.

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