The use of schemes involving multiple laser pulses to enhance and control the properties of beams of protons accelerated in ultra-intense laser irradiation of planar foil targets is discussed. Specifically, the schemes include the use of a second laser pulse to produce and control preplasma expansion of the target to enhance energy coupling to the proton beam; the use of a second laser pulse to drive shock deformation of the target to change the direction of the proton beam; and a scheme involving dual high intensity laser pulses to change the properties of the sheath field, with the aim of modifying the proton energy spectrum. An overview of our recent experimental and theoretical results is given. The overall aim of this work is to determine the extent to which the properties of the sheath-accelerated proton beam can be optically controlled, to enable beam delivery at high repetition rates. To cite this article: D.C. Carroll et al., C. R. Physique 10 (2009).

Le recours à des régimes utilisant plusieurs impulsions laser afin d’améliorer et de contrôler les caractéristiques des faisceaux de protons accélérés par l’interaction d’une impulsion laser ultra intense avec une cible solide est discuté. Plus particulièrement, l’utilisation d’une seconde impulsion laser pour produire un pré-plasma et en contrôler l’expansion afin d’augmenter le couplage entre l’énergie du laser et celle du faisceau de protons, ainsi que l’utilisation d’une seconde impulsion laser pour induire une déformation par choc de la cible afin de changer la direction du faisceau de protons sont discutés. Un régime impliquant l’utilisation de deux impulsions laser à haute intensité pour changer les propriétés du champ accélérateur dans le but de modifier la distribution énergétique des protons sont également discuté. Nos derniers résultats expérimentaux et théoriques sont présentés. Ces travaux ont été réalisés afin de déterminer jusqu’où il est possible de contrôler les propriétés des faisceaux d’ions accélérés par interaction laser–plasma en s’appuyant sur des méthodes optiques, ceci afin de pouvoir fournir ces faisceaux à un taux de répétition élevée. Pour citer cet article : D.C. Carroll et al., C. R. Physique 10 (2009).