Laboratoire de Physique des Rayonnements

 

Directeur: Pr EL-AKRMI Abdessetar

 
Adresse:

Département de  Physique  
Faculté des Sciences  BP 12
Université Badji Mokhtar -23000- Annaba- Algérie   

Tél/Fax: +213 38 87 28 35
Email: rad.phys.lab@caramail.com


  • Chercheurs Permanents

 

 Equipe 1: Physique et Technologie de l'Optique Non Linéaire
 Nom Prénom Grade Département Université
EL-AKRMI  Abdessetar Pr Physique Badji Mokhtar Annaba
RABIA  Med Kamel CC Physique Badji Mokhtar Annaba
ATOUSSI  Bachir CC Physique Badji Mokhtar Annaba
TRIKI  Houria CC Physique Badji Mokhtar Annaba
GHEMID  Sebti CC Physique Badji Mokhtar Annaba
HAMAIZI  Yamina CC Physique Badji Mokhtar Annaba
HACHANI  Souad CC Physique Biskra
GAIES  Abdelatif MA Physique Oum El-Bouaki


        

 Equipe 2: Matériaux et Instrumentation Laser
Nom Prénom Grade Département Spécialité
DIAF  Majid MC Physique Badji Mokhtar Annaba
KAREK  Ahcène CC Physique Badji Mokhtar Annaba
LABBACI  Kheira CC Physique Badji Mokhtar Annaba
BENSALEM  Chaouki CC Physique Badji Mokhtar Annaba
BOULMA  El-hayene CC Physique Badji Mokhtar Annaba
CHOUAHDA  Zohra CC Physique Badji Mokhtar Annaba
OUCIF  Amene CC Physique Badji Mokhtar Annaba
KHIARI  Said CC Physique Centre Univ. El-Tarf

 

 Equipe 3: Energies Renouvelables
Nom Prénom Grade Département Spécialité
OTMANI  Abbès MC Génie Mécanique Badji Mokhtar Annaba
DJEDID  Amar MC Physique Badji Mokhtar Annaba
GHEMID  Sebti CC Physique Badji Mokhtar Annaba
CHEMEME  Rafik CC Physique Badji Mokhtar Annaba
BOUNEB  Bourbia CC Electrotechnique Badji Mokhtar Annaba
HOUABES  Mourad CC Electrotechnique Badji Mokhtar Annaba
AMIRAT  Yacine CC Electrotechnique Badji Mokhtar Annaba

 

 Equipe 4: Rayonnement Cosmique de Très Haute Energie
Nom Prénom Grade Département Spécialité
ATTALLAH  Réda MC Physique Badji Mokhtar Annaba
TALAI     Med Chérif CC Physique Badji Mokhtar Annaba
BOUCHAREB  Adel CC Physique Badji Mokhtar Annaba
TALBI    Foued CC Physique Badji Mokhtar Annaba
DJEMIL  Toufik CC Fac.médecine Badji Mokhtar Annaba
SOUISSI  Fethia CC Fac.médecine Badji Mokhtar Annaba
BOULOUDROUA  Moncef CC Fac.médecine Badji Mokhtar Annaba

 

  • Présentation Générale 
    Notre laboratoire s'intéresse plus explicitement aux rayonnements laser, solaire et
cosmique pour des applications diverses ayant trait aux besoins du développement socio-économique, culturel, scientifique et technologique du pays. Les différents thèmes mis en œuvre par les quatre équipes de recherches de notre laboratoire sont les suivants.

Equipe 1  
     Les champs d’intérêts de cette équipe abordent trois orientations, à savoir: les matériaux scintillateurs, les nanostructures dans les verres de fluorures, et les matériaux optiques non linéaires (fibres optiques). 
1/Les matériaux scintillateurs: Etude de matériaux luminophores à rendement quantique supérieur à 1 sous excitation dans l’ultraviolet du vide.
Problématique
Pour certaines applications (éclairage fluorescent, écrans de visualisation), le luminophore est excité par un rayonnement ultraviolet du vide (VUV). Ce type d'excitation particulier conduit à revoir complètement la panoplie des luminophores disponibles qui ne sont plus assez performants pour ce type d'application. Il faut donc chercher de nouveaux matériaux dont le rendement quantique soit supérieur à 100%! Cela peut paraître une gageure, mais c'est théoriquement possible. L'énergie des photons VUV est supérieure à deux fois l'énergie moyenne des photons visibles, et par conséquent il y a assez d'énergie dans un photon VUV pour engendrer l'émission de deux photons visibles et ainsi conduire à des rendements quantiques théoriques de 200%. Ce processus est connu sous le nom d'émission de photon "en cascade" (EPC) ou "multiplication de photons". Des premiers résultats ont démontré la faisabilité de tels matériaux pour l'émission rouge (couple Gd3+, Eu3+) et pour l'émission verte (couple Er3+, Tb3+).  Nous nous  proposons, dans ce travail, de poursuivre la recherche de nouveaux systèmes donnant lieu à cet effet, l'originalité du travail réside dans la recherche de matériaux "multiplicateurs de photons" émettant dans le bleu.     

2/Les nanostructures dans les verres de fluorures: Étude de différents types de verres par spectroscopie Raman basse fréquence. Élaboration de modèles et simulation.
Problématique
Parmi les matériaux élaborés par l’homme, le verre est à la fois un des plus anciens et des plus couramment utilisé et un des plus mal connu d’un point de vu physique. L’absence de périodicité du réseau vitreux rend impossible l’utilisation des méthodes théoriques appliquées aux cristaux. Les intérêts scientifiques et technologiques de ce matériau donnent lieu à un grand nombre de travaux expérimentaux qui suscitent le développement de nombreux modèles empiriques ou phénoménologiques.
L’ordre structural peut être étudié à différentes échelles de longueur et on le divise généralement en trois domaines. En premier lieu, l’ordre à courte distance est défini par l’environnement de chaque espèce d’atome par ses plus proches voisins. Il a été montré par différentes expériences que cet ordre est similaire à celui des cristaux comme c’est le cas du verre de silice v-SiO2 qui est constitué par l’enchaînement de tétraèdre SiO4. L’absence de périodicité translationnelle conduit à l’absence d’ordre à longue distance. Entre ces deux limites, à l’échelle du nanomètre, se situe l’ordre à moyenne distance. C’est de cette «nanostructure» que vont dépendre certaines propriétés du verre. La détermination de sa nature et de sa dynamique permettrait de décrire les lois qui gouvernent les propriétés des verres, notamment dans les verres de fluorures.
3/Physique et technologie de l'Optique Non Linéaire: Etude des effets de la dispersion chromatique naturelle et des non linéarités des fibres optiques sur la performance des systèmes de communications par solitons optiques.
Problématique
L'invention des lasers (1960) et la fabrication de la première fibre utilisable en communication (1970) ont révolutionné les systèmes de télécommunications modernes. Cependant, nous sommes juste au début de ce qu'on appelle l'age de l'information/ou de la photonique. L'une des clés de la réussite de la nouvelle technologie photonique est l'utilisation des solitons optiques dans les systèmes de communications par fibre. Les solitons sont des impulsions spéciales qui peuvent se propager à travers des fibres optiques des dizaines de milliers de kilomètres sans distorsion. La formation de ces solitons est due une compensation rigoureuse entre les effets de dispersion et des non linéarités de la fibre. 
On s'intéresse, dans ce travail, aux models simulant les phénomènes non linéaires dans les fibres et qui mènent à la formation des solitons optiques. Ces modèles de l'optique non linéaire sont d'une grande importance dans l'étude des phénomène non linéaires des ondes, tels que la modulation de phase, la dispersion Raman stimulée, le mixage de quatre onde, la dispersion de mode de polarisation, le timing jitter, etc. L'étude de l'effet de ces phénomènes et d'autres effets non linéaires, en tenant compte notamment de l'interaction des solitons entre eux et le bruit des signaux amplifiés, sur la performance des systèmes de communications basés sur la transmission optique est sous considération active.
Equipe 2  
    Nous organisons nos projets de recherche selon trois thèmes:
Thème 1: Synthèse et spectroscopie optique des matériaux lasers solides sous forme de cristaux, verres ou fibres dopés aux ions de terres rares dans le but de générer des émissions: infrarouges à sécurité oculaire, Lasers UV, Détection des polluants dans l’atmosphère.
Thème 2: Propriétés lasers de divers matériaux étudiés par la mesure des grandeurs lasers et les tests lasers en fonction du type de cavité et l’étude de sa stabilité. 
Thème 3 (nouveau): Etude de l’intensité de diffraction des ondes électromagnétiques sur des surfaces optiques de conductivité finie. 
Thème 4 (nouveau): Etude des raies spectrales infrarouges des systèmes instables obtenus par spectroscopie laser et par transformée de Fourier.
Equipe 3  
 La réalisation des objectifs visées par cette équipe passe par le développement des axes de recherche suivants: Caractérisation des sites par leurs gisements solaires,
mise en oeuvre de mesures héliothermiques, étude et modélisation des capteurs plans héliothermiques.
Equipe 4
Le projet de recherche abordé par cette équipe est développé selon trois axes principaux: Etude des mécanismes d’accélération des rayonnements cosmiques de très haute énergie, élaboration d’un générateur de Monté Carlo de simulation de l’interaction hadronique à très haute énergie et mise au point d’un estimateur d’énergie pour l’expérience Auger,  étude de l’aspect biophysique (radioprotection) du rayonnement cosmique.
1/Rayons cosmiques
1.1-Leptons atmosphériques
L’étude de leptons atmosphériques (muons et électrons) trouve son importance dans l’étalonnage des calculs concernant la propagation des rayons cosmiques dans l’atmosphère. En effet, les mesures des flux muoniques peuvent être utilisées pour calculer les flux des neutrinos atmosphériques et, par voie de conséquence, pour interpréter les signaux induits par ces derniers dans les détecteurs souterrains (anomalie des neutrinos atmosphériques). Quant aux électrons, le rapport de charge positrons/électrons à très haute altitude est un paramètre nécessaire pour la compréhension du spectre primaire du rayonnement cosmique et du comportement de ce dernier dans les couches supérieures de l’atmosphère. Des simulations approfondies des muons atmosphériques ont été menées avec le code CORSIKA puis comparés avec les expériences à très haute altitude (CAPRICE, HEAT et MASS). L’accord entre les deux calculs étant très satisfaisant, ceci nous amene à nous intéresser dans l’étape suivante à l’étude de l’excès d’électrons positifs enregistré par la navette spatiale AMS vers 400-450 km d’altitude. 
1.2-Astronomie gamma au sol
L’étude des rayons gamma de très haute énergie en provenance du cosmos nous aide à déterminer les sources éventuelles du rayonnement cosmique. De plus, ce rayonnement fournit une multitude d’informations sur les objets qui lui donnent naissance, tels que les galaxies actives, les pulsars et les restes de supernovae. Malheureusement, les rayons gamma de très haute énergie sont très rares et, de ce fait, les dispositifs utilisés pour leur détection doivent être énormes. Le recours à des installations au sol permet de pallier à ce problème avec, toutefois, un inconvénient majeur : le bruit de fond engendré par les protons primaires, majoritaires dans le rayonnement cosmique. L’étude des interactions nucléaires semi-inclusives et diffractives que subissent les protons en traversant l’atmosphère conduit à une meilleure appréciation de ce bruit de fond. Les comparaisons avec les plus récents résultats des expériences en montagne (Pyrénées orientales et Kazakstan) ont été approfondies grâce aux simulations menées avec le code de calcul CORSIKA.
1.3-Emission coplanaire
L’émission coplanaire où les gamma de haute énergie produits par un proton cosmique primaire s’alignent parfaitement dans un film à rayons X a été observée à maintes reprises dans les chambres à émulsion à haute altitude (Concorde, Pamir…). La reproduction d’évènements semblables sur ordinateur, à l’aide du code de simulation CORSIKA, nous permet de rechercher l’origine de ce phénomène et de déterminer avec exactitude les paramètres les plus importants mises en jeu lors d’une telle interaction. Cette étude nous permettra de trancher la question de savoir si ce phénomène est l’empreinte d’une nouvelle physique ou bien le résultat d’une pure coïncidence géométrique. Les comparaisons avec les les plus récents résultats des expériences en montagne ont été approfondies. Dans l’étape suivante, nous nous intéresserons aux expériences Auger et Euso en extrapolant nos modèles à très haute énergie.
2/Astrophysique
L'étude qui nous intéresse traite la collision fondamental-fondamental et excité-fondamental d'atomes métaux alcalins monoatomiques et neutres. Le cas d’un gaz de sodium est particulièrement étudié avec détails. Nous avons construit les courbes de potentiel Na-Na*, ce qui a permis le calcul du déphasage élastique ηl= ηl(E) en fonction de l’énergie pour toute valeur de l. Nous avons utilisé ces déphasages pour le calcul des sections efficaces totale et de transfert d’excitation. Elles ont également permis la détermination des coefficients de transport, tels que la diffusion D et la viscosité η et l’élargissement et le déplacement de la raie spectrale Na(3s)→ Na(3p). Les lois de variation de D et η avec la température T ont été déterminées pour Li, Na et K. Enfin, en utilisant une méthode semi-classique, nous avons développé des formules simples pour le calcul des grandeurs physiques sus-mentionnées pour les autres atomes métaux alcalins. Ce travail a une application en astrophysique, principalement dans l’étude des naines brunes et des étoiles froides. Une partie de ce travail a été réalisée en collaboration avec Prof. A. Dalgarno de l’université de Harvard et du Prof. R. Côté de l’université de Connecticut, USA.
3/Cosmologie
Dans le cadre de la thèse de Doctorat d’Etat sous la direction de Dr Karim AIT-MOUSSA, on s'intéresse à la gravitation en trois dimensions, plus précisément à la recherche des solutions exactes du type ‘’vortex ‘’ de  la gravitation topologiquement massive avec les termes de Maxwell, Chern-Simons et de Higgs. La gravitation en (2+1)-dimensions est d'actualité. En effet, elle constitue un modèle avec lequel on peut étudier, d'une façon relativement simple du point de vue mathématique, la gravitation d'Einstein avec l'avantage de garder les propriétés physiques importantes. Cette théorie a acquit plus d'importance avec la découverte d'une solution trou noir (la fameuse solution "BTZ"), celle-ci s'est avérée comme étant une des solutions de la théorie des supercordes. D'autre part, on s'est intéresse avec le Professeur N. Sanchez de l'Observatoire de Paris, à l'étude de l'émission des trous noirs en relation avec la théorie des cordes et supercordes. Dans une séries de papiers pionniers, N. Sanchez et al. ont, dans un premier temps, étudié les cordes dans un espace temps courbe et notamment le spectre de masse des cordes dans ce genre d’espace. Après, ils ont considéré un gaz de cordes en équilibre avec un trou noir (de Schwarzschid) et ils ont trouvé que les particules émises par le trou noir se comportent comme des cordes durant les étapes finales de l’émission du trou noir. Notre contribution  consiste en la généralisation de l’étude précédente aux :
    1 -Trous noirs chargé en rotation (Kerr-Newman).
    2 -Trous noirs de  de Sitter-Schwarzschid  et Anti-de Sitter-Schwarzschid.
 
  • Publications 
1 - Self-diffusion properties of neutral monoatomic Alkali-Metal Plasmas
M. Bouledroua and T.H. Zerguini
Phys. Plasmas 9 (2002) 4348. 
2 - Diffusion and excitation transfer of excited alkali-metal atoms
M. Bouledroua, Dalgarno and R. Côté
Phys. Rev A 65 (2001) 012701.
3 - A fully radiative model to solve the neutrino puzzle
M. Bouchareb and J. Mimouni
In Giacomelli et al. (eds.), Cosmic Radiations, Kluwer Academic Publishers, (2001).
4 -  Solving the neutrino puzzles through a radiative extended lepton model
M. Bouchareb and J. Mimouni
Czeck Jour. Phys. 50 (2000) 707.
5 - Soliton solutions in three linearly coupled Korteweg-de Vries equations.
H. Triki, A. El Akrmi, M. K. Rabia, Optics Communications 201 (2002) 447-455.
6 - The analogy between mechanics and thermodynamics.
A. Gaies and A. El-Akrmi, Physica Scripta Vol. 65, 300-305, 2002. 
7 - Propriétés optiques d'absorption et de fluorescence des ions Er3+ dans un fluorure KY3F10.
Diaf M., Sayoud A., Bendjedaa F., Physical and Chemical News, accepté (2002).
8 - Synthèse  et étude spectroscopique d’un laser solide fluorure pour des émissions infrarouge à sécurité oculaire.
Bendjedaa F., Diaf M., Physical and Chemical News, accepté (2002).
9 - ZnTe nanoparticules formed by ion implantation in a SiO2 layer on silicon.
R. Chemam, A. Bouabellou, D. Muller, G. Schmerber, and J.J. Grob, Nuclear Inst.  and  Methods in Physics Research B, accepted (2003).
 
  • Collaborations : /
 
  • Mots clés

    Laser, Optique non linéaire, Rayonnement cosmique, Energie renouvelable, Matériaux scintillateurs, Nanostructure, ...etc.