La recherche au LPGP

Présentation du laboratoire

Le Laboratoire de Physique des Gaz et des Plasmas d’Orsay, créé dans les années 60, est une Unité Mixte de Recherche (UMR 8578) rattachée à CNRS Ingénierie sous la double tutelle administrative du CNRS et de l’Université Paris-Saclay. Il développe ses travaux dans le domaine de la recherche fondamentale, expérimentale et théorique.

Les applications qui en sont issues concernent principalement

• L’environnement : destruction de polluants atmosphériques ou agents bactériologiques, stérilisation et décontamination de surfaces, contrôle de la combustion, désherbage plasma.
• Les lasers à ultra-haute intensité et leur interaction avec des plasmas : sources de rayonnement, accélération d’électrons au GeV, accélération d’ions
• L’énergie par fusion contrôlée par confinement magnétique : technologie pour ITER
• Les matériaux : synthèse de films ultra-minces, dépôt, traitement de métal et de polymères, synthèse de poudre et de matériaux micro- et nano-structurés, nettoyage de surface, etc.
• Les transports : contrôle de la combustion, propulsion par plasma.
• La réduction de la consommation d’énergie : sources lumineuses à haut rendement, photo-tribologie.
• Contrôle des procédés aérosols : quantification de la charge et de la taille, sélectivité, métrologie, nanoparticules cœur-coquille (core-shell);
• Sources d’énergie focalisées pour procédés : faisceaux d’électrons, lasers, mise en forme et caractérisation des faisceaux, etc.

Installé dans les locaux de la Faculté des Sciences d’Orsay de l’Université de Paris-Saclay, le LPGP est le plus ancien laboratoire universitaire de physique des plasmas de France. Il est aussi un des plus importants avec un effectif de 60 personnes.

Laboratoire généraliste, les activités du LPGP concernent d’une part les plasmas chauds avec une activité phare autour de l’interaction laser-plasma à très haute intensité et l’accélération laser-plasma, et d’autre part, les plasmas à basse température dans des situations hors équilibre. L’intérêt de ces derniers tient au fait que les différentes espèces présentes (électrons, ions, atomes ou molécules neutres) ont des énergies très différentes permettant de conjuguer ionisation du milieu gazeux, forte réactivité des espèces formées et faible température des particules lourdes.

Le plasma est un milieu gazeux constitué, au moins partiellement, de particules chargées (électrons et ions) qui lui confère des propriétés particulières en présence de champs électriques et/ou magnétiques. L’univers est très majoritairement constitué de matière à l’état de plasmas (étoiles, soleil, poussières interstellaires, magnétosphère, foudre…). Le plasma est utilisé pour différentes applications depuis les travaux sur de nouvelles sources d’énergie avec la fusion thermonucléaire aux nouvelles technologies (microélectronique, éclairage, dépôt et traitement de matériaux, propulsion plasma, dépollution et traitement de gaz…).