Measurement of the Effects of High-Pressure Laser Shocks on Metallic Targets

Abstract
Piezoelectric measurements have been performed behind metallic samples submitted to short laser shocks of intensities up to 7 TW/cm², using recently developed polymeric transducers. Some records exhibit a recompression indicating spall damage, confirmed by post-test microscopic observations. Computations involving a laser-matter interaction model and a wave-propagation code lead to a correct agreement on the gauge records. They indicate peak pressures of 7 to 150 GPa in the targets. A phenomenological spall model of the literature provides an approximated description of the relaxation associated with spallation, and a fair estimate of the damage level and location in the target.

Résumé
Des mesures piézoélectriques ont été réalisées à l'arrière de cibles métalliques soumises à des chocs laser brefs d'intensité pouvant atteindre 7 TW/cm², au moyen de capteurs polymériques. Certains signaux comportent une recompression traduisant un écaillage des cibles, confirmé par un examen post-test. La simulation des expériences avec un modèle d'interaction laser-matière et un code de propagation est en accord correct avec les enregistrements. Elle indique des pressions maximales de 7 à 150 GPa dans les cibles. Un modèle phénoménologique d'écaillage fournit une description approximative de la relaxation associée à la rupture, et de la distribution de l'endommagement dans la cible.