Production de molécules excitées vibrationnellement et électroniquement par pompage laser : analyse des états formés

par Bruno Piar

Thèse de doctorat en Energétique

Sous la direction de Jean-Pierre Martin.


  • Résumé

    Il est établi depuis longtemps qu'un type particulier de déséquilibre thermodynamique existe dans les modes d'énergie vibrationnels des plasmas moléculaires froids. De telles conditions sont obtenues quand l'énergie de vibration moyenne est de quelques électron-Volt par oscillateur, et quand la température de translation est de quelques centaines de Kelvin. La distribution de population des molécules diatomiques et des petites molécules polyatomiques est alors caractérisée par une surpopulation extrême des niveaux de grand nombre quantique vibrationnel. De telles distributions hors d'équilibre sont indifféremment appelées « distribution de Treanor » ou « distributions pompées par transfert vibration-vibration (V-V). Nous avons obtenu les conditions expérimentales requises pour engendre ce type de phénomène dans un mélange gazeux CO/Ar/He en écoulement excité par l'absorption résonnante de l'énergie émise par un laser infrarouge a CO. Ainsi, une expérience a été réalisée, qui permet l'analyse spectrale simultanément dans le visible/ultraviolet et dans l'infrarouge de l'émission du milieu excité et rend possible l'obtention des distributions vibrationnelles et des températures rotationnelles caractéristiques des différentes espèces produites. Le pompage VV de CO dans son état électronique fondamental est étudié expérimentalement pour des températures rotationnelles variant de 600K a 1500K. Parallèlement, le développement d'un modèle cinétique permet de mettre en évidence les effets liés à l'écoulement des gaz dans la cellule d'absorption. La formation des états électroniques D’, e, d, C de C2 et des états électroniques A et b de C0 est mise en évidence. Une étude paramétrique de leur distribution de population avec la concentration d'hélium est effectuée et conduit à la proposition d'un schéma réactionnel original, pour le mécanisme de transfert VE au sein de CO, faisant intervenir l'état a comme intermédiaire. La formation des états électroniques excites de C2 est expliquée par une recombinaison d'atomes de carbone produits par collision entre molécules CO. Un tel mécanisme est cohérent avec les résultats antérieurs à la présente étude.

  • Titre traduit

    Vibrationally and electronically excited species generation : analysis of the obtained states


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Informations

  • Détails : 1 vol. (325 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 190 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 55327
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