In this thesis, theoretical investigation of nickel-like tin plasma is presented. X-ray production in a plasma medium produced by a laser beam is reviewed. Applications mostly, lithography are discussed. Two different schemes for x-ray lasing, namely, quasi-steady state and transient collisional excitation are explained and compared. The computer codes that are used for plasma, especially for laser produced plasma and x-ray laser including hydrodynamic codes, ray-trace codes and collisional radiative codes are discussed. The code used in this work, EHYBRID, is considered in more detail. An experimental setup which can allow x-ray lasing is designed for different plasma and laser parameters are analyzed by means of EHYBRID code. Results are briefly discussed and as a future work the realization of the related experiment is mentioned.

High Rayleigh number(Ra) turbulent free convection has many unresolved issues related to the phenomenology behind the flux scaling, the presence of a mean wind and its effects, exponential probability distribution functions, the Prandtl number dependence and the nature of near wall structures. Few studies have been conducted in the high Prandtl number regime and the understanding of near wall coherent structures is inadequate for $Ra > 10^9$. The present thesis deals with the results of investigations conducted on high Rayleigh number turbulent free convection in the high Schmidt number(Sc) regime, focusing on the role of near wall coherent structures. We use a new method of driving the convection using concentration difference of NaCl across a horizontal membrane between two tanks to achieve high Ra utilising the low molecular diffusivity of NaCl. The near wall structures are visualised by planar laser induced fluorescence. Flux is estimated from transient measurement of concentration in the top tank by a conductivity probe. Experiments are conducted in tanks of $15\times15\times 23$cm (aspect ratio,AR = 0.65) and $10\times10\times 23$cm (AR = 0.435). Two membranes of 0.45$\mu$ and 35$\mu$ mean pore size were used. For the fine membrane (and for the coarse membrane at low driving potentials), the transport across the partition becomes diffusion dominated, while the transport above and below the partition becomes similar to unsteady non penetrative turbulent free convection above flat horizontal surfaces (Figure~\ref{fig:schem}(A)). In this type of convection, the flux scaled as $q\sim \Delta C_w ^{4/3}$,where $\Delta C_w$ is the near wall concentration difference, similar to that in Rayleigh - B\'nard convection . Hence, we are able to study turbulent free convection over horizontal surfaces in the Rayleigh Number range of $\sim 10^- 10 ^$ at Schmidt number of 602, focusing on the nature and role of near wall coherent structures. To our knowledge, this is the first study showing clear images of near wall structures in high Rayleigh Number - high Schmidt number turbulent free convection. We observe a weak flow across the membrane in the case of the coarser membrane at higher driving potentials (Figure \ref(B)). The effect of this through flow on the flux and the near wall structures is also investigated. In both the types of convection the near wall structure shows patterns formed by sheet plumes, the common properties of these patterns are also investigated. The major outcomes in the above three areas of the thesis can be summarised as follows \subsection* \label \subsubsection* \label The non-dimensional flux was similar to that reported by Goldstein\cite at Sc of 2750. Visualisations show that the near wall coherent structures are line plumes. Depending on the Rayleigh number and the Aspect ratio, different types of large scale flow cells which are driven by plume columns are observed. Multiple large scale flow cells are observed for AR = 0.65 and a single large scale flow for AR= 0.435. The large scale flow create a near wall mean shear, which is seen to vary across the cross section. The orientation of the large scale flow is seen to change at a time scale much larger than the time scale of one large scale circulation The near wall structures show interaction of the large scale flow with the line plumes. The plumes are initiated as points and then gets elongated along the mean shear direction in areas of larger mean shear. In areas of low mean shear, the plumes are initiated as points but gets elongated in directions decided by the flow induced by the adjacent plumes. The effect of near wall mean shear is to align the plumes and reduce their lateral movement and merging. The time scale for the merger of the near wall line plumes is an order smaller than the time scale of the one large scale circulation. With increase in Rayleigh number, plumes become more closely and regularly spaced. We propose that the near wall boundary layers in high Rayleigh number turbulent free convection are laminar natural convection boundary layers. The above proposition is verified by a near wall model, similar to the one proposed by \cite{tjfm}, based on the similarity solutions of laminar natural convection boundary layer equations as Pr$\rightarrow\infty$. The model prediction of the non dimensional mean plume spacing $Ra_\lambda^~=~\lambda /Z_w~=~91.7$ - where $Ra_\lambda$ is the Rayleigh number based on the plume spacing $\lambda$, and $Z_w$ is a near wall length scale for turbulent free convection - matches the experimental measurements. Therefore, higher driving potentials, resulting in higher flux, give rise to lower mean plume spacing so that $\lambda \Delta C_w^$ or $\lambda q^$ is a constant for a given fluid. We also show that the laminar boundary layer assumption is consistent with the flux scaling obtained from integral relations. Integral equations for the Nusselt number(Nu) from the scalar variance equations for unsteady non penetrative convection are derived. Estimating the boundary layer dissipation using laminar natural convection boundary layers and using the mean plume spacing relation, we obtain $Nu\sim Ra^$ when the boundary layer scalar dissipation is only considered. The contribution of bulk dissipation is found to be a small perturbation on the dominant 1/3 scaling, the effect of which is to reduce the effective scaling exponent. In the appendix to the thesis, continuing the above line of reasoning, we conduct an exploratory re-analysis (for $Pr\sim 1$) of the Grossman and Lohse's\cite scaling theory for turbulent Rayleigh - B\'enard convection. We replace the Blasius boundary layer assumption of the theory with a pair of externally forced laminar natural convection boundary layers per plume. Integral equations of the externally forced laminar natural convection boundary layer show that the mixed convection boundary layer thickness is decided by a $5^{th}$ order algebraic equation, which asymptotes to the laminar natural convection boundary layer for zero mean wind and to Blasius boundary layer at large mean winds. \subsubsection*{Effect of wall normal flow on flux and near wall structures} \label{sec:effect-wall-normal} For experiments with the coarser($35\mu$) membrane, we observe three regimes viz. the strong through flow regime (Figure~\ref{fig:schem}(b)), the diffusion regime (Figure \ref{fig:schem}(a)), and a transition regime between the above two regimes that we term as the weak through flow regime. At higher driving potentials, only half the area above the coarser membrane is covered by plumes, with the other half having plumes below the membrane. A wall normal through flow driven by impingement of the large scale flow is inferred to be the cause of this (Figure \ref{fig:schem}(b)). In this strong through flow regime, only a single large scale flow circulation cell oriented along the diagonal or parallel to the walls is detected. The plume structure is more dendritic than the no through flow case. The flux scales as $\Delta C_w^n$, with $7/3\leq n\leq 3$ and is about four times that observed with the fine membrane. The phenomenology of a flow across the membrane driven by the impingement of the large scale flow of strength $W_*$, the Deardorff velocity scale, explains the cubic scaling. We find the surprising result that the non-dimensional flux is smaller than that in the no through flow case for similar parameters. The mean plume spacings in the strong through flow regime are larger and show a different Rayleigh number dependence vis-a-vis the no through flow case. Using integral analysis, an expression for the boundary layer thickness is derived for high Schmidt number laminar natural convection boundary layer with a normal velocity at the wall. (Also, solutions to the integral equations are obtained for the $Sc\sim 1$ case, which are given as an Appendix.) Assuming the gravitational stability condition to hold true, we show that the plume spacing in the high Schmidt number strong through flow regime is proportional to $\sqrt{Z_w\,Z{_{v_i}}}$, where $Z{_{v_i}}$ is a length scale from the through flow velocity. This inference is fairly supported by the plume spacing measurements At lower driving potentials corresponding to the transition regime, the whole membrane surface is seen to be covered by plumes and the flux scaled as $\Delta C_w^{4/3}$. The non-dimensional flux is about the same as in turbulent free convection over flat surfaces if $\frac{1}{2}\Delta C $ is assumed to occur on one side of the membrane. This is expected to occur in the area averaged sense with different parts of the membrane having predominance of diffusion or through flow dominant transport. At very low driving potentials corresponding to the diffusion regime, the diffusion corrected non dimensional flux match the turbulent free convection values, implying a similar phenomena as in the fine membrane. \subsubsection*{Universal probability distribution of near wall structures} \label{sec:univ-prob-distr} We discover that the probability distribution function of the plume spacings show a standard log normal distribution, invariant of the presence or the absence of wall normal through flow and at all the Rayleigh numbers and aspect ratios investigated. These plume structures showed the same underlying multifractal spectrum of singularities in all these cases. As the multifractal curve indirectly represents the processes by which these structures are formed, we conclude that the plume structures are created by a common generating mechanism involving nucleation at points, growth along lines and then merging, influenced by the external mean shear. Inferring from the thermodynamic analogy of multifractal analysis, we hypothesise that the near wall plume structure in turbulent free convection might be formed so that the entropy of the structure is maximised within the given constraints.

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L'entrée hypersonique d'un objet dans la haute atmosphère d'une planète entraîne la création d'un plasma à la suite de la compression très intense du gaz incident à l'objet. Cette compression s'effectue dans une couche de choc présentant une grande richesse en déséquilibres dont la méconnaissance limite notre capacité à prédire avec précision les contributions convective, radiative et catalytique de la densité de flux d'énergie pariétale, pourtant cruciale pour l'optimisation du dimensionnement du système de protection thermique de l'objet. Les contributions précédentes dépendent fortement des densités de population des états excités qui échappent à un comportement de type boltzmanien et présentent une distribution dépendant des phénomènes élémentaires collisionnels et radiatifs. Dans ces circonstances, le but de ces travaux était d'étudier, dans les situations d'entrée dans l'atmosphère de Mars et de la Terre, le comportement des états excités de mélanges complexes (CO2 -N2 -Ar et N2 -O2 -Ar, respectivement) basée sur le développement de modèles collisionnels-radiatifs (CR) électro-vibrationnels spécifiques. Deux modèles CR ont ainsi été développés : CoRaM-MARS pour l'atmosphère martienne (22 espèces, 10^6 processus élémentaires) et CoRaM-AIR pour l'atmosphère terrestre (13 espèces, 500000 processus élémentaires). Ces modèles, mis en œuvre dans une approche lagrangienne à pression et température constantes dans des conditions thermodynamiques représentatives des situations d'entrée (notamment le cas FIRE II pour les entrées terrestres), ont montré que le rayonnement présente une influence très faible sur la cinétique des mélanges étudiés et que les écarts à la distribution de Boltzmann sont systématiques. Le très grand nombre d'états à prendre en compte interdit une intégration directe des modèles CR précédents dans des codes aérodynamiques. Cependant, une réduction à l'azote de ces modèles a été réalisée. Le modèle CR ainsi constitué (CoRaM-N2 , 5 espèces, 150 états, 40000 processus élémentaires) a été intégré à un code eulérien traitant les écoulements monodimensionnels d'après-choc ou de tuyère divergente. L'accord avec des résultats expérimentaux acquis en tube à choc à fort nombre de Mach est très satisfaisant. Pour des applications 2D ou 3D, des taux globaux ont par ailleurs été déterminés théoriquement pour (1) l'ionisation/recombinaison par impact électronique de l'azote, de l'oxygène, du carbone et de l'argon, (2) la dissociation/recombinaison de N2 , O2 par impact de N, N2 , O, O2 et (3) la dissociation/recombinaison de CO2 par impact de lourd. La comparaison avec des résultats expérimentaux montre un accord en général très satisfaisant. Les taux directs et inverses étant calculés de manière indépendante, il est montré que leur rapport s'écarte de la constante d'équilibre globale correspondante à mesure que la température augmente.

The Sun is surrounded by a 10^6 K hot atmosphere, the corona. The corona and the solar wind are fully ionized, and therefore in the plasma state. Magnetic fields play an important role in a plasma, since they bind electrically charged particles to their field lines. EUV spectroscopes, like the SUMER instrument on-board the SOHO spacecraft, reveal a preferred heating of coronal ions and strong temperature anisotropies. Velocity distributions of electrons can be measured directly in the solar wind, e.g. with the 3DPlasma instrument on-board the WIND satellite. They show a thermal core, an anisotropic suprathermal halo, and an anti-solar, magnetic-field-aligned, beam or "strahl". For an understanding of the physical processes in the corona, an adequate description of the plasma is needed. Magnetohydrodynamics (MHD) treats the plasma simply as an electrically conductive fluid. Multi-fluid models consider e.g. protons and electrons as separate fluids. They enable a description of many macroscopic plasma processes. However, fluid models are based on the assumption of a plasma near thermodynamic equilibrium. But the solar corona is far away from this. Furthermore, fluid models cannot describe processes like the interaction with electromagnetic waves on a microscopic scale. Kinetic models, which are based on particle velocity distributions, do not show these limitations, and are therefore well-suited for an explanation of the observations listed above. For the simplest kinetic models, the mirror force in the interplanetary magnetic field focuses solar wind electrons into an extremely narrow beam, which is contradicted by observations. Therefore, a scattering mechanism must exist that counteracts the mirror force. In this thesis, a kinetic model for electrons in the solar corona and wind is presented that provides electron scattering by resonant interaction with whistler waves. The kinetic model reproduces the observed components of solar wind electron distributions, i.e. core, halo, and a "strahl" with finite width. But the model is not only applicable on the quiet Sun. The propagation of energetic electrons from a solar flare is studied, and it is found that scattering in the direction of propagation and energy diffusion influence the arrival times of flare electrons at Earth approximately to the same degree. In the corona, the interaction of electrons with whistler waves does not only lead to scattering, but also to the formation of a suprathermal halo, as it is observed in interplanetary space. This effect is studied both for the solar wind as well as the closed volume of a coronal magnetic loop. The result is of fundamental importance for solar-stellar relations. The quiet solar corona always produces suprathermal electrons. This process is closely related to coronal heating, and can therefore be expected in any hot stellar corona. In the second part of this thesis it is detailed how to calculate growth or damping rates of plasma waves from electron velocity distributions. The emission and propagation of electron cyclotron waves in the quiet solar corona, and that of whistler waves during solar flares, is studied. The latter can be observed as so-called fiber bursts in dynamic radio spectra, and the results are in good agreement with observed bursts. / Die Sonne ist von einer 10^6 K heißen Atmosphäre, der Korona, umgeben. Sie ist ebenso wie der Sonnenwind vollständig ionisiert, also ein Plasma. Magnetfelder spielen in einem Plasma eine wichtige Rolle, da sie elektrisch geladene Teilchen an ihre Feldlinien binden. EUV-Spektroskope, wie SUMER auf der Raumsonde SOHO, zeigen eine bevorzugte Heizung koronaler Ionen sowie starke Temperaturanisotropien. Geschwindigkeitsverteilung von Elektronen können im Sonnenwind direkt gemessen werden, z.B. mit dem 3DPlasma Instrument auf dem Satelliten WIND. Sie weisen einen thermischen Kern, einen isotropen suprathermischen Halo, sowie einen anti-solaren, magnetfeldparallelen Strahl auf. Zum Verständnis der physikalischen Prozesse in der Korona wird eine geeignete Beschreibung des Plasms benötigt. Die Magnetohydrodynamik (MHD) betrachtet das Plasma einfach als elektrisch leitfähige Flüssigkeit. Mehrflüssigkeitsmodelle behandeln z.B. Protonen und Elektronen als getrennte Fluide. Damit lassen sich viele makroskopische Vorgänge beschreiben. Fluidmodelle basieren aber auf der Annahme eines Plasmas nahe am thermodynamischen Gleichgewicht. Doch die Korona ist weit davon entfernt. Ferner ist es mit Fluidmodellen nicht möglich, Prozesse wie die Wechselwirkung mit elektromagnetischen Wellen mikroskopisch zu beschreiben. Kinetische Modelle, die Geschwindigkeitsverteilungen beschreiben, haben diese Einschränkungen nicht und sind deshalb geeignet, die oben genannten Messungen zu erklären. Bei den einfachsten Modellen bündelt die Spiegelkraft im interplanetaren Magnetfeld die Elektronen des Sonnenwinds in einen extrem engen Strahl, im Widerspruch zur Beobachtung. Daher muss es einen Streuprozess geben, der dem entgegenwirkt. In der vorliegenden Arbeit wird ein kinetisches Modell für Elektronen in der Korona und im Sonnenwind präsentiert, bei dem die Elektronen durch resonante Wechselwirkung mit Whistler-Wellen gestreut werden. Das kinetische Modell reproduziert die beobachteten Bestandteile von Elektronenverteilungen im Sonnenwind, d.h. Kern, Halo und einen Strahl endlicher Breite. Doch es ist nicht nur auf die ruhige Sonne anwendbar. Die Ausbreitung energetischer Elektronen eines solaren Flares wird untersucht und dabei festgestellt, dass Streuung in Ausbreitungsrichtung und Diffusion in Energie die Ankunftszeiten von Flare-Elektronen bei der Erde in etwa gleichem Maße beeinflussen. Die Wechselwirkung von Elektronen mit Whistlern führt in der Korona nicht nur zu Streuung, sondern auch zur Erzeugung eines suprathermischen Halos, wie er im interplanetaren Raum gemessen wird. Dieser Effekt wird sowohl im Sonnenwind als auch in einem geschlossenen koronalen Magnetfeldbogen untersucht. Das Ergebnis ist von fundamentaler Bedeutung für solar-stellare Beziehungen. Die ruhige Korona erzeugt stets suprathermische Elektronen. Dieser Prozeß ist eng mit der Koronaheizung verbunden, und daher in jeder heißen stellaren Korona zu erwarten. Im zweiten Teil der Arbeit wird beschrieben, wie sich aus der Geschwindigkeitsverteilung der Elektronen die Dämpfung oder Anregung von Plasmawellen berechnen lässt. Die Erzeugung und Ausbreitung von Elektronenzyklotronwellen in der ruhigen Korona und von Whistlern während solarer Flares wird untersucht. Letztere sind als sogenannte fiber bursts in dynamischen Radiospektren beobachtbar, und die Ergebnisse stimmen gut mit beobachteten Bursts überein.

La matière en conditions extrêmes appartient au régime de la Warm Dense Matter qui se situe à la frontière entre le régime plasma dense et le régime de la matière condensée. Son comportement est encore mal connu et mal décrit. En effet, sa description théorique est très complexe et il est difficile de générer cet état de matière en laboratoire pour obtenir des données expérimentales pouvant valider les modèles. Ce travail de thèse a pour objectif d'étudier la structure électronique de l'aluminium en conditions extrêmes par le diagnostic de la spectroscopie d'absorption X. Expérimentalement l'aluminium a été porté dans des conditions de fortes densités et fortes températures jusque-là inexplorées. Par ailleurs, une source X capable de sonder l'aluminium sous choc a été générée. Deux spectromètres X ont permis l'acquisition des spectres d'absorption de l'aluminium dans ces conditions et des diagnostics optiques ont permis de déduire les conditions de densité et de température de l'aluminium de façon indépendante. En parallèle, des calculs ab initio ont été réalisés pour obtenir des spectres d'absorption dans les mêmes conditions afin de les comparer aux spectres expérimentaux. Du point de vue théorique, l'objectif était de valider les méthodes de calcul des spectres d'absorption X dans ce régime de fortes densités et fortes températures en analysant les modifications du flanc d'absorption. Le diagnostic de l'absorption X a également été utilisé pour étudier le phénomène physique de la transition métal-non métal qui a lieu à basse densité (densité < densité du solide). Cette transition peut alors être étudiée par les changements de la structure électronique du système étudié.

Le transport radial des particules dans les tokamaks constitue une des questions les plus cruciales pour la communauté de la fusion par con finement magnétique. En eff et, d'une part la puissance de fusion est proportionnelle au carré de la pression, d'autre part l'accumulation d'impuretés lourdes dans le coeur du plasma conduit à d'importantes pertes par rayonnement qui peuvent fi nir par causer un e ffondrement radiatif du plasma. Les dent de scie et la redistribution périodique de la température et de la densité de coeur qui lui est associée peuvent a ffecter signifi cativement le transport radial des électrons et des impuretés. Dans cette thèse, nous présentons des simulations numériques de dents de scie utilisant un code tridimensionnel non linéaire de magnétohydrodynamique appelé XTOR-2F, a n d'étudier le transport de particules pendant les dents de scie. Nous montrons que le code est capable de reproduire les structures fines de densité observées après le crash de la dent de scie avec le diagnostic de réfl ectométrie à balayage rapide sur les tokamaks Tore Supra et JET. La présence de ces structures implique la possibilité que le crash de dent de scie ne soit pas aussi effi cace que prévu pour évacuer les impuretés du coeur du plasma. Cependant, en appliquant le code aux impuretés, nous montrons que finalement le taux de redistribution est quantitativement similaire à ce qui est prévu par le modèle de Kadomtsev, un résultat inattendu a priori. Nous concluons que la dent de scie est e fficace pour évacuer les impuretés du coeur du plasma.

La présence simultanée de plusieurs plasmas le long de la trajectoire d'un faisceau laser énergétique est susceptible de modifier de manière importante le comportement des instabilités paramétriques par rapport au cas où un seul plasma est présent. Afin d'identifier les différents effets pouvant intervenir dans ce type de situation, un système de cible double dont l'écartement est ajustable a été développé, la première cible étant une mousse de faible densité et la seconde une feuille de plastique. Une partie de cette thèse est consacrée à la caractérisation de l'interaction dans les mousses seules, cette dernière étant encore peu connue à l'heure actuelle pour de si faibles densités. Dans le cas d'interaction en présence de deux plasmas, nous analysons successivement trois effets : celui du mélange hydrodynamique des deux plasmas, celui de l'incohérence induite par plasma et enfin celui du couplage électromagnétique entre les deux plasmas. Pour la première fois, il a été mis en évidence que l'incohérence induite par plasma sur un faisceau conduisait à la réduction de la rétrodiffusion Brillouin dans un plasma séparé. En revanche, cette incohérence ne parvient plus à compenser les effets hydrodynamiques se produisant par collision des plasmas lorsque ceux-ci sont suffisamment proches. Le couplage électromagnétique entre les plasmas affecte plus particulièrement la rétrodiffusion Raman, lorsque la rétrodiffusion du plasma de feuille traverse le plasma de mousse. Outre une réamplification du signal rétrodiffusé qui est un phénomène recherché dans l'amplification d'impulsions laser en milieu plasma, nous avons observé le développement de l'instabilité Raman dans une zone de plasma dominée par l'amortissement Landau ce qui est la signature d'effets cinétiques importants.

Ce travail porte sur l'étude de la propagation de décharges couronnes impulsionnelles à pression atmosphérique dans les milieux poreux et/ou alvéolaires. Face à la complexité des phénomènes mis en jeu, liés aux interactions entre la décharge et les surfaces du matériau qui la confine, nous proposons l'étude de décharges confinées par des structures élémentaires. L'étude du confinement radial des décharges, assuré par un large panel de capillaires, a été réalisée. Des diagnostics électriques et optiques de pointe permettent d'étudier la propagation de la décharge au sein des différents capillaires. La corrélation entre ces diagnostics a même permis des mesures de vitesse de propagation au sein de capillaires opaques. Les résultats montrent que la propagation de la décharge dépend grandement de la géométrie des capillaires et des paramètres électriques de génération de la décharge. Dans le cas de sections carrées ou rectangulaires, les arêtes induisent un renforcement local du champ qui attire la décharge. Dans le cas de capillaires cylindriques, le diamètre interne est le paramètre crucial qui détermine aussi bien la structure de la décharge que sa vitesse de propagation. Quelle que soit la nature du capillaire, la propagation présente alors une vitesse optimale à tout autre paramètre constant pour une valeur donnée du diamètre interne. Dans le cas du verre, la vitesse est maximale pour un diamètre interne de 200 µm. L'épaisseur et la permittivité diélectrique du capillaire possèdent également une influence sur la propagation de la décharge radialement confinée. Ainsi, diminuer l'épaisseur ou la permittivité diélectrique engendre une accélération de la décharge. Si l'épaisseur est très faible, la décharge peut même se déconfiner pour se propager à l'extérieur du capillaire. Une étude spectroscopique complémentaire montre que la réduction du diamètre de confinement implique une augmentation de la température du plasma, ce qui pourrait contribuer à l'obtention de ce profil de vitesse en fonction du diamètre de confinement. L'étude du confinement axial des décharges a ensuite été réalisée en insérant des membranes de différentes natures et caractéristiques, perpendiculairement à l'axe pointe plan. Les résultats montrent que la décharge présente une propagation en trois étapes : pointe/membrane, radialement au voisinage de la membrane, puis membrane/plan. Dans cette étude, nous avons mis en évidence l'importance du critère poreux ou non de la membrane. Dans le cas poreux, la propagation de la décharge dans l'ensemble du gap est continue, même pour des pores de l'ordre de la dizaine de µm. Dans le cas non poreux, la propagation est discontinue, et il est nécessaire pour assurer la propagation dans l'ensemble du gap qu'un ré-allumage ait lieu de l'autre côté de la membrane. Après l'instant de l'impact sur la membrane, la décharge marque un arrêt qui correspond à la réorganisation des charges et à la restructuration du champ électrique dans le gap. Elle se propage ensuite radialement au voisinage de la membrane en plusieurs fronts d'ionisation. Si les conditions de claquage sont réunies dans le volume membrane/plan, alors un ré-allumage apparaît à partir de la membrane pour atteindre le plan. L'étude de ces ré-allumages semble montrer l'importance de la position de la membrane au sein de l'espace inter-électrodes et de la dynamique des charges aux surfaces de la membrane. Plus on diminue la distance membrane/plan, plus il est facile d'en observer. Nous montrons également que la diminution de la permittivité diélectrique de la membrane ou l'augmentation de son épaisseur, semble augmenter la probabilité de ces ré-allumages. Dans le cas poreux, nous avons également mis en évidence l'influence de la taille des pores de la membrane sur l'ensemble des étapes de propagation. Lorsque la porosité est inférieure à 100 µm la propagation de la décharge est ralentie du fait de la difficulté de la décharge à traverser directement le matériau.

L'astrophysique de laboratoire est un domaine de la Physique des Hautes Densités d'Énergie en plein essor. Elle vise à recréer en laboratoire des processus physiques difficilement accessibles avec les diagnostics astronomiques. Nous aborderons, dans cette thèse, trois sujets majeurs: 1) les jets issus d'étoiles jeunes caractérisés par une collimation importante et se terminant par un choc d'étrave; 2) les chocs radiatifs pour lesquels le rayonnement propre du choc joue une rôle prépondérant dans sa structure et 3) les chocs d'accrétion dans le cas des variables cataclysmiques magnétiques dont l'important facteur de refroidissement permet d'atteindre la stationnarité. De la conception à la réalisation expérimentale, nous nous attacherons à reproduire en laboratoire chacun de ces processus en respectant les lois d'échelle liant les deux situations (expérimentale et astrophysique) précédemment établies. L'implémentation d'un grand nombre de diagnostics visibles et X nous permettra enfin de les caractériser complètement et de calculer les nombres sans dimension assurant la pertinence astrophysique.