The expansion of the plasma plume created during the interaction between an excimer laser and a copper target is studied by a Monte-Carlo simulation. The global shape of the plume is followed in time using a three dimensional algorithm, allowing the simulation of the expansion both under vacuum and background gas. The laser energy absorption by the plume of evaporated particles is found to have dominant effects on the plume shape. An approximation of these effects is made by taking into account a kinetic energy transfer in the plume through the recombination of ionized and excited particles by collisional recombinative processes. Results of the simulation of the expansion under vacuum are compared with experimental results obtained by fast photography of the plume and time of flight measurements. First results of the simulation by a Monte-Carlo method of the plasma plume expansion under residual pressure show clearly the snowplow of the leading edge of the plume and the background particles deficiency in the dense region of the plume.
L'expansion du panache plasma cree lors de l'interaction entre un laser a excimeres et une cible de cuivre est etudiee par une simulation de type Monte-Carlo. L'evolution temporelle des dimensions du panache est suivie grace a un algorithme tridimensionnel permettant de simuler l'expansion, a la fois sous vide et sous atmosphere residuelle. L'absorption de l'energie du faisceau laser incident par le panache de particules evaporees exerce des effets dominants sur l'aspect du panache. Une approximation de ces effets est effectuee en considerant la recombinaison des especes ionisees et excitees par des processus collisionnels, conduisant a un gain en energie ciinetique dans le processus d'expansion. Les resultats de la simulation de l'expansion sous vide sont compares avec des resultats experimentaux obtenus par imagerie resolue en temps du plasma et par mesure du temps de vol des especes excitees. Les premiers resultats de la simulation par une methode Monte-Carlo de l'expansion du panache plasma sous atmosphere residuelle mettent clairement en evidence la compression du gaz ambiant au-dessus du panache, ainsi que le deficit en particules ambiantes dans la zone la plus dense du panache.