Dissociation des ions H2+, D2+ et D3+ par impact d'électrons
(2003)
Files
ElGhazaly.pdf
Restricted Access - Adobe PDF
- 7.65 MB
Details
- Authors
- Supervisors
- Defrance, Pierre
- Abstract
- L'ionisation et la dissociation des ions moléculaires par impact d'électrons sont deux des processus collisionnels importants de la physique des milieux ionisés, qu'ils soient formés naturellement ou en laboratoire. A ce jour pourtant, peu de travaux systématiques ont été entrepris dans cette direction, tant du point de vue expérimental que théorique: la théorie ne permet guère de décrire ces processus précisément, même pour des ions ne comportant que quelques atomes et les expériences correspondantes sont généralement très partielles (basse énergie, difficultés des mesures absolues). Nous avons donc entrepris l'étude expérimentale de certains de ces processus, l'excitation dissociative et l'ionisation qui peut être suivie de la dissociation de l'ion résiduel (ionisation dissociative) dans une gamme d'énergie débutant sous le seuil des réactions (quelques eV) et s'étendant jusqu'environ 3 keV. La description des mécanismes passe par la mesure absolue des sections efficaces des réactions, la détermination précise des seuils correspondants et l'analyse des distributions angulaires et énergétiques des produits de dissociation. Ces informations peuvent orienter les travaux des théoriciens dans ce domaine où les travaux théoriques sont quasiment inexistants. Notre travail est consacré à l'étude de la dissociation des ions moléculaires H2+, D2+ (formation de H+ et D+, respectivement) et D3+ (formation de D+ et D2+) ions les plus légers mais également les plus abondants. La première partie de notre travail a porté sur la modification d'un dispositif en faisceaux croisés performant pour l'étude de l'ionisation non dissociative: un dispositif d'analyse angulaire et énergétique a été spécialement développé dans le but d'analyser les distributions énergétiques des produits de dissociation des ions moléculaires. Un aimant d'analyse de grande acceptance angulaire a été installé. Ses propriétés de double focalisation le rendent particulièrement efficace. En plus de la détermination des sections efficaces, des spectres de balayage en champ magnétique des ions produits de la dissociation ont été nregistrés à différentes énergies (entre 15 et 500 eV) de collision. Les sections efficaces différentielles en fonction de l'énergie cinétique résiduelle en ont été déduites ainsi qu'une estimation de l'anisotropie de la distribution angulaire en fonction de l'orientation de l'ion initial par rapport à la direction du faisceau d'électrons. Le développement de la distribution angulaire en terme de matrices de rotations a permis de retrouver une formule empirique simple de M. Bobeldijk ainsi que l'expression de la distribution angulaire calculée par N. Zare. Pour H2+, l'interprétation des résultats a permis de déterminer le rôle des états excités dissociatifs de l'ion moléculaire.
- Affiliations
Citations
El Ghazaly, M. O. A. (2003). Dissociation des ions H2+, D2+ et D3+ par impact d’électrons. https://hdl.handle.net/2078.5/97410