10h00   Catherine Krafft   (Laboratoire de Physique des Gaz et des Plasmas, UniversitÈ Paris Sud)
Effets non-linÈaires associÈs à l'interaction onde-particule dans un plasma magnÈtisÈ (gÈomÈtrie 3D)
11h15   Romain Bachelard   (Centre de Physique ThÈorique)
ContrÙler l'interaction ondes-particules
11h35   Alessandro Macor   (PIIM)
Electrons climbing a "devil's staircase" in wave-particle interaction

Résumé du séminaire de Catherine Krafft

Dans un plasma magnÈtisÈ, l'Ètude de l'interaction entre des paquets d'ondes et des flux de particules suprathermiques aux rÈsonances Landau et cyclotron a ÈtÈ entreprise en Èlaborant un modËle thÈorique hamiltonien ainsi qu'un code numÈrique symplectique permettant de dÈcrire en gÈomÈtrie 3D l'Èvolution des champs ÈlectromagnÈtiques et la dynamique des particules. Ces Ètudes ont mis en Èvidence et permis en partie d'expliquer des effets non-linÈaires nouveaux associÈs à l'interaction onde-particule:
(i) un phÈnomËne de recouvrement dynamique des rÈsonances, ou "nonlinear resonance merging", (ii) des processus stochastiques associÈs au piÈgeage-dÈpiÈgeage de particules par une onde et (iii) un phÈnomËne de "piÈgeage multiple" de particules (multitrapping) par une assemblÈe d'ondes, à distinguer des processus couramment dÈcrits par la thÈorie quasilinÈaire.
DiffÈrents types d'instabilitÈs, d'ondes et de distributions de particules ont ÈtÈ considÈrÈes.

Volokitin A. and Krafft C., Interaction of suprathermal electron fluxes with lower hybrid waves, Phys. Plasmas, 11(6), 3165, 2004.
Krafft C., Volokitin A., A. Zaslavsky, Saturation instability. Nonlinear merging of resonances, Phys. Plasmas, sous presse, 2005.
Zaslavsky A. , Krafft C., Volokitin A., Stochastic processes of particle trapping and detrapping by a wave in a magnetized plasma, Phys. Rev. E, sous presse, 2005.
Krafft C., Volokitin A., A. Zaslavsky, Saturation of the fan instability. Relaxation of the electron flux, soumis à Phys. Plasmas, 2006.

Résumé du séminaire de Romain Bachelard

Le Laser Electron Libre (LEL) est une source lumineuse trËs cohÈrente et puissante dont la frÈquence, rÈglable, pourrait s'Ètendre jusqu'aux rayons X. Contrairement aux lasers conventionnels, c'est un faisceau d'Èlectrons ultra-relativistes qui joue le rÙle de milieu amplificateur : les Èlectrons, guidÈs par un champ magnÈtostatique, rayonnent, et amplifient l'onde lumineuse.
L'Èvolution couplÈe de l'onde et du faisceau de N particules peut notamment Ítre dÈcrit par un Hamiltonien à N+1 degrÈs de libertÈ. Celui-ci est composÈ d'une partie cinÈtique associÈe aux Èlectrons, et d'un terme d'interaction entre les Èlectrons et l'onde. La thÈorie prÈdit une croissance exponentielle pour l'intensitÈ de l'onde, suivie d'un rÈgime stationnaire caractÈrisÈ par de fortes oscillations. Quant aux Èlectrons, il apparaÓt qu'un grand nombre d'entre eux est piÈgÈ dans la rÈsonance de l'onde et forment la "macro-particule", un agrÈgat spatialement et temporellement cohÈrent de particules. Les autres particules restent quasi-uniformÈment distribuÈes entre deux frontiËres oscillantes, et forment la "mer chaotique".
Il a ÈtÈ montrÈ que les oscillations de l'intensitÈ Ètaient liÈes à la rotation de la macro-particule. Nous prÈsenterons deux stratÈgies de contrÙle afin de stabiliser l'intensitÈ du laser. L'objectif est de contrÙler la dynamique de la macro-particule - notamment son mouvement et sa taille - afin d'amortir les oscillations de l'intensitÈ.

Résumé du séminaire de Alessandro Macor

Numerous nonlinear driven systems display spectacular responses to forcing, including chaos and complex phase-locking plateaus characterized by ``devil's staircase'', Arnold tongues, and Farey trees. In the universality class of hamiltonian systems, a paradigm is the motion of a charged particle in two waves, which inspired a renormalization group method for its description. Here we report the observation of the underlying ``devil's staircase'' by recording the beam velocity distribution function at the outlet of a traveling wave tube versus the amplitude of two externally induced waves.

A. Macor, F. Doveil, and Y. Elskens Phys. Rev. Lett. 95 (2005) 264102.