La détermination du ralentissement des ions (ou pouvoir d'arrêt) dans la matière tiède et dense est un enjeu fondamental notamment dans le cadre de la fusion par confinement inertiel. Au cours de mon travail de thèse, nous nous sommes intéressés à la modification de l'état de charge d'un faisceau d'ions après sa traversée dans la matière tiède et dense, cette quantité jouant un rôle important dans le calcul du pouvoir d'arrêt. Nous avons tiré partie des propriétés bien connues des faisceaux d'ions générés par laser intense à impulsion courte pour étudier au cours de deux expériences réalisée sur les installations ELFIE et TITAN l'évolution de l'état de charge d'un faisceau d'ions carbones et hélium après traversée d'une cible d'aluminium chauffée de manière isochore par un faisceau de protons énergétique. Les deux premiers chapitres présentent les enjeux du sujet à la fois d'un point de vu théorique et expérimental - y sont présentés les différents outils de simulations utilisés au cours de l'étude. Le troisième chapitre est consacré à l'étude des propriétés des faisceaux d'ions générés par lasers dans l'optique de nos expériences pour étudier le pouvoir d'arrêt. Nous avons notamment étudiés au cours de deux expériences les faisceaux d'ions produits en utilisant des cibles à densité inférieur à celle du solide. Dans le dernier chapitre sont présentées les montages et résultats des deux expériences sur l'état de charge d'un faisceau d'ions après sa traversée dans la matière tiède et dense. Les données dans la matière froide obtenues au cours de nos expériences sont confrontées avec succès aux résultats antérieurs recueillis sur des accélérateurs conventionnels.

La problématique de génération de champs magnétiques quasi-statiques intenses constitue un défi pour la physique de l’interaction laser-plasma. Proposé il y a 30 ans, l’utilisation de cibles "boucles" irradiées par laser se distinguent par leur design compact ne nécessitant aucune génération de courant pulsé en plus de la puissance laser et ont dévoilé récemment leur grand potentiel.Ce travail de thèse s’attache à la caractérisation des phénomènes physiques et au développement de cette technique. On a ainsi montré la génération de forts champs magnétiques quasi-statiques par interaction laser-matière (500 J, durée laser de 1 ns et intensité ~10^17 W/cm^2) atteignant une amplitude de plusieurs centaines de Teslas pendant 2 à 3 ns. L'évolution temporelle et la distribution spatiale des champs magnétiques ont été mesurés par trois diagnostics indépendants : sondes B-dot, rotation de Faraday et défléctométrie de protons. La caractérisation des mécanismes physiques sous-jacents ont aussi fait appel à des diagnostics de rayonnements X de la région irradiée par laser ainsi qu’à des mesures d’ombroscopie optique du fil de la boucle en expansion.Une application de ces champs au guidage magnétique d’électrons relativistes dans la matière dense a permis d'ouvrir de nouvelles perspectives au transport de hautes densités d’énergies dans la matière. En effet, en laissant suffisamment de temps pour que le champ magnétique pénètre dans la cible dense, une amélioration d’un facteur 5 de la densité d’énergie portée par les électrons après 50 µm de propagation a été mise en évidence.En outre, des décharges de courants intenses consécutives à l'irradiation par impulsion laser courtes (50 J, durée laser < 1 ps et intensité ~10^19 W/cm^2) ont été observées. Une imagerie protonique de la décharge a permis de mesurer la propagation d’une onde électromagnétique à des vitesses proches de la vitesse de la lumière. Cette onde d’une durée de ~ 40 ps a été utilisée comme lentille électromagnétique pour focaliser et sélectionner sur une bande étroite d'énergie un faisceau de protons de plusieurs MeV (jusqu’à 12 MeV) passant dans la boucle.Les résultats de ces différentes mesures et applications expérimentales ont été par ailleurs confrontées à des simulations et à des modèles analytiques.Les applications de cette thèse se déploient sur des aspects comme :- la fusion par confinement inertiel, en guidant des faisceaux d'électrons relativistes jusqu'au cœur de la capsule de combustible, tout en confinant les particules qui y déposent leur énergie ainsi que celles créées par les réactions de fusion nucléaire;- l'astrophysique et la planétologie de laboratoire, en générant des sources secondaires de particules énergétiques ou de rayonnement afin de porter la matière dense a de très hautes températures (matière tiède et dense), ou en magnétisant des plasmas pour reproduire des phénomènes astrophysiques à plus petite échelle au laboratoire;- et enfin le contrôle de faisceaux de particules chargées dans le vide pour le développement de sources laser dans le cadre d'applications s'effectuant à distance de la source notamment en science, dans l'industrie, ou même en médecine. / The problem of strong quasi-static magnetic field generation is a challenge in laser-plasma interaction physics. Proposed 30 years ago, the use of the laser-driven capacitor-coil scheme, which stands out for its compact design while not needing any additional pulsed power source besides the laser power, only recently demonstrated its potential.This thesis work aims at characterizing the underlying physics and at developing this scheme. We demonstrated the generation of strong quasi-static magnetic fields by laser (500 J, 1 ns-duration and ~10^17 W/cm^2 intensity) of several hundreds of Teslas and duration of 2-3 ns. The B-field space- and time-evolutions were characterized using three independent diagnostics: B-dot probes, Faraday rotation and proton-deflectometry). The characterization of the underlying physical processes involved also X-ray diagnostics of the laser-irradiated zone and optical shadowgraphy of the coil rod expansion.A novel application of externally applied magnetic fields to guide relativistic electron beam in dense matter has been carried out and the obtained results set the ground for improved high-energy-density transport in matter. Indeed, allowing sufficient time for the dense target magnetization, a factor 5 improvement of the electron energy-density flux at 50µm-depth was evidenced.Besides, the generation of high discharge currents consecutive to short laser pulse irradiation (50 J, <1 ps-duration and ~10^19 W/cm^2 intensity) was also pointed out. Proton imaging of the discharge permitted to measure the propagation of an electromagnetic wave at a velocity close to the speed of light. This wave, of ~40ps-duration, was used as an electromagnetic lens to focalize and energy-select a narrow energy range within a multi-MeV proton beam (up to 12 MeV) passing through the coil.All-above experimental measurements and application results were thoroughly compared to both computer simulations and analytic modeling.The applications of this thesis work in a near future will concern:- inertial confinement fusion, by guiding relativistic electron beams up to the dense core nuclear fuel, and by confining particles depositing their energy in it, or even those resulting from the fusion reactions;- laboratory planetology and astrophysics, by generating secondary sources of energetic particles and radiation to reach the warm-dense-matter state or by magnetizing plasmas to reproduce astrophysical phenomena in scaled experiments;- and finally, the control of charged particle beams in vacuum, useful in particular for the development of laser-driven sources for distant applications in science, industry or even medecine.

Les conditions de travail peuvent-elles générer des problèmes attentionnels chez certains salariés ? Cette question est actuellement au cœur de nombreuses recherches dans le domaine de la psychologie du travail, de l’ergonomie et de la psychologie cognitive appliquée. Au cours de ce travail de thèse, nous avons tenté de comprendre quels facteurs pourraient provoquer ces difficultés. Nous avons scindé notre approche en deux parties : (i) l’étude en laboratoire des liens entre les interruptions et les capacités cognitives, et (ii) l’étude des conditions de travail et de leurs retentissements sur la cognition. Les parutions scientifiques issues de la littérature des interruptions sont de plus en plus nombreuses. Elles ont notamment vécu un essor au début des années 2000. Pourtant, de nombreuses interrogations persistent encore, comme les effets réels des interruptions sur la tâche principale et les différents facteurs qui les potentialisent. De plus, les processus cognitifs spécifiques mis en jeu lors des interruptions n’ont pas tous été étudiés. C’est pourquoi, nous avons proposé une nouvelle définition formelle du phénomène d’interruption, ainsi qu’un nouveau cadre de recherche pour unifier le champ d’étude actuel. Nous avons également mené plusieurs études expérimentales dans le but de répondre à certains questionnements encore présents. L’ensemble de nos résultats suggèrent que les interruptions sont la plupart du temps délétères, et que des processus jusqu’alors insoupçonnés pourraient permettre de diminuer leurs retentissements. En second lieu, nous avons étudié l’impact de certaines conditions de travail sur le développement de plaintes attentionnelles et cognitives. Tout d’abord, nous avons construit un nouveau matériel à même de détecter ces changements au niveau cognitif en réalisant plusieurs études de création et validation d’une nouvelle échelle. Ensuite, nous l’avons utilisé sur un échantillon de plusieurs centaines de salariés pour tirer des conclusions sur les prédicteurs de ces difficultés. Dans l’ensemble, le genre, le statut social, le temps passé en environnement de travail partagé, la fréquence des interruptions et certaines nouvelles technologies pourraient être à l’origine de difficultés attentionnelles au travail. / Can Working conditions generate attentional problems for some employees? This issue is currently at the heart of research in the field of work psychology, ergonomics and applied cognitive psychology. During this thesis, we tried to understand exactly what factors might cause these problems. We have divided our approach into two parts: (i) the laboratory study of the links between interruptions and cognitive abilities, and (ii) the study of working conditions and their repercussions on cognition. Scientific publications from interruptions literature are becoming more numerous. In particular, they experienced a boom in the early 2000s. However, many questions still persist, as the real effect of interruptions on the main task and the various factors which potentiates this effect. Moreover, the specific cognitive processes involved during interruptions have not all been studied. Therefore, we proposed a new formal definition of the phenomenon of interruption and a new research framework to unify the current field of study. Also, we conducted several experimental studies to answer some questions still present. Together, our results suggest that interruptions are usually deleterious regarding the performance of the primary task, and that some cognitive processes unsuspected to this day might help their repercussions. Secondly, we studied the impact of specific working conditions on attentional and cognitive complaints. First, we built a new test able to detect these changes on a cognitive level by carrying out several construction and validation studies of a new scale. Then we used a sample of several hundred employees to draw conclusions on the predictors of these difficulties. Overall, gender, social status, time spent in shared working environment, the frequency of interruptions and several aspects of new technologies may be the cause of attentional difficulties at work.

La pléthysmographie pénienne est reconnue comme la méthode la plus rigoureuse pour l’évaluation des intérêts sexuels. Cet instrument pourrait cependant bénéficier d’amélioration au niveau de sa validité écologique et de sa vulnérabilité aux tentatives de falsification. Cet outil est également confronté aux contraintes éthiques et légales liées à la présentation de stimuli produits à partir de modèle humain pour susciter l’excitation sexuelle. La présente thèse doctorale propose de pallier aux lacunes de la procédure pléthysmographique en la combinant à des stimuli générés par ordinateur présentés en immersion virtuelle et à la vidéo-oculographie. Dans le cadre d’une première étude empirique, il s’agit de déterminer si l’usage de stimuli générés par ordinateur présentés en immersion virtuelle est préférable à la modalité auditive actuellement utilisée. Les réponses érectiles d’agresseurs sexuels d’enfants et d’hommes sans paraphilie connue sont enregistrées et la capacité des deux modalités à produire des profils d’excitation sexuels et des indices de déviance propres aux intérêts sexuels est comparée. Dans le cadre d’une seconde étude expérimentale, les mouvements oculaires sont analysés afin de détecter les tentatives de contrôle volontaire de la réponse érectile lors d’une procédure d’évaluation pléthysmographique. Les réponses érectiles et les mouvements oculaires d’hommes sans dossier judiciaire sont enregistrés lors du visionnement de stimuli sous trois différentes conditions, dont une tâche de suppression de la réponse érectile. Dans l’ensemble, les résultats démontrent que les stimuli générés par ordinateur présentés en immersion virtuelle génèrent des profils d’excitation sexuelle ainsi que des indices de déviance ayant une précision de classification et de discrimination significativement supérieure à la modalité auditive. D’autre part, les résultats soulignent la capacité des mouvements oculaires à identifier une signature oculaire propre à l’utilisation d’une stratégie cognitive d’inhibition de la réponse érectile qui se caractérise notamment par la mise à l’écart du contenu sexuel et le ralentissement global du processus d’exploration visuel. Ce projet de recherche souligne les avantages inhérents à la présentation en immersion virtuelle de stimuli générés par ordinateur ainsi qu’à l’étude des mouvements oculaires lors de l’évaluation pléthysmographique et vient appuyer l’implantation progressive de cette modalité dans les milieux d’évaluations cliniques. / Penile plethysmography is considered to be the most rigorous method for sexual interest assessment. The instrument could however benefit from improvements in terms of its ecological validity and vulnerability to faking attempts. This tool also faces ethical and legal constraints related to the presentation of stimuli depicting human subjects to entice sexual arousal. This doctoral thesis seeks to address penile plethysmography’s shortcomings by combining it with computer-generated stimuli presented in virtual immersion as well as eye-tracking devices. A first empirical study was conducted to determine whether the presentation of computer-generated stimuli in virtual immersion is preferable to the auditory modality currently being used. Erectile responses from child molesters and men without sexual deviances were recorded and the ability of both modalities to generate sexual arousal profiles and deviance differentials indicative of sexual interests were compared. In a second experimental study, eye-movements were explored in an attempt to identify the presence of cognitive strategies responsible for erectile inhibition during the plethysmographic procedure. Erectile responses and eye-movements of men without criminal records were recorded when viewing stimuli under three different conditions, including an erectile inhibition task. Overall, results show that the presentation of computer-generated stimuli in virtual immersion generates sexual arousal profiles and deviance differentials, which allow significantly higher classification accuracy and discriminant performance than the auditory modality. Results also highlight the possibility, through eye-movement analyses, to identify an ocular signature specific to the use of cognitive strategies for erectile inhibition, which is characterized by a partial avoidance of the sexual content and a general deceleration of the visual exploration process. This project exposes the benefits inherent to the presentation of computer-generated stimuli in virtual immersion and the use of eye-tracking devices for penile plethysmography assessments and supports the progressive implementation of this modality in clinical settings.

La pléthysmographie pénienne est reconnue comme la méthode la plus rigoureuse pour l’évaluation des intérêts sexuels. Cet instrument pourrait cependant bénéficier d’amélioration au niveau de sa validité écologique et de sa vulnérabilité aux tentatives de falsification. Cet outil est également confronté aux contraintes éthiques et légales liées à la présentation de stimuli produits à partir de modèle humain pour susciter l’excitation sexuelle. La présente thèse doctorale propose de pallier aux lacunes de la procédure pléthysmographique en la combinant à des stimuli générés par ordinateur présentés en immersion virtuelle et à la vidéo-oculographie. Dans le cadre d’une première étude empirique, il s’agit de déterminer si l’usage de stimuli générés par ordinateur présentés en immersion virtuelle est préférable à la modalité auditive actuellement utilisée. Les réponses érectiles d’agresseurs sexuels d’enfants et d’hommes sans paraphilie connue sont enregistrées et la capacité des deux modalités à produire des profils d’excitation sexuels et des indices de déviance propres aux intérêts sexuels est comparée. Dans le cadre d’une seconde étude expérimentale, les mouvements oculaires sont analysés afin de détecter les tentatives de contrôle volontaire de la réponse érectile lors d’une procédure d’évaluation pléthysmographique. Les réponses érectiles et les mouvements oculaires d’hommes sans dossier judiciaire sont enregistrés lors du visionnement de stimuli sous trois différentes conditions, dont une tâche de suppression de la réponse érectile. Dans l’ensemble, les résultats démontrent que les stimuli générés par ordinateur présentés en immersion virtuelle génèrent des profils d’excitation sexuelle ainsi que des indices de déviance ayant une précision de classification et de discrimination significativement supérieure à la modalité auditive. D’autre part, les résultats soulignent la capacité des mouvements oculaires à identifier une signature oculaire propre à l’utilisation d’une stratégie cognitive d’inhibition de la réponse érectile qui se caractérise notamment par la mise à l’écart du contenu sexuel et le ralentissement global du processus d’exploration visuel. Ce projet de recherche souligne les avantages inhérents à la présentation en immersion virtuelle de stimuli générés par ordinateur ainsi qu’à l’étude des mouvements oculaires lors de l’évaluation pléthysmographique et vient appuyer l’implantation progressive de cette modalité dans les milieux d’évaluations cliniques. / Penile plethysmography is considered to be the most rigorous method for sexual interest assessment. The instrument could however benefit from improvements in terms of its ecological validity and vulnerability to faking attempts. This tool also faces ethical and legal constraints related to the presentation of stimuli depicting human subjects to entice sexual arousal. This doctoral thesis seeks to address penile plethysmography’s shortcomings by combining it with computer-generated stimuli presented in virtual immersion as well as eye-tracking devices. A first empirical study was conducted to determine whether the presentation of computer-generated stimuli in virtual immersion is preferable to the auditory modality currently being used. Erectile responses from child molesters and men without sexual deviances were recorded and the ability of both modalities to generate sexual arousal profiles and deviance differentials indicative of sexual interests were compared. In a second experimental study, eye-movements were explored in an attempt to identify the presence of cognitive strategies responsible for erectile inhibition during the plethysmographic procedure. Erectile responses and eye-movements of men without criminal records were recorded when viewing stimuli under three different conditions, including an erectile inhibition task. Overall, results show that the presentation of computer-generated stimuli in virtual immersion generates sexual arousal profiles and deviance differentials, which allow significantly higher classification accuracy and discriminant performance than the auditory modality. Results also highlight the possibility, through eye-movement analyses, to identify an ocular signature specific to the use of cognitive strategies for erectile inhibition, which is characterized by a partial avoidance of the sexual content and a general deceleration of the visual exploration process. This project exposes the benefits inherent to the presentation of computer-generated stimuli in virtual immersion and the use of eye-tracking devices for penile plethysmography assessments and supports the progressive implementation of this modality in clinical settings.