Production d'ions lourds multicharges par une source d'ions a laser co#2. Utilisation de ces ions pour l'etude de l'interaction ion-surface metallique

par YACINE AMDIDOUCHE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de M. FITAIRE.

Soutenue en 1995

à Paris 11 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Nous avons etudie les caracteristiques des ions multicharges issus de plasmas d'aluminium, de tantale et de plomb produits par un laser co#2. La spectrometrie par temps de vol nous a permis d'identifier les especes ioniques presentes dans les plasmas etudies et de determiner leur energie. La gamme d'energie de ces ions presents dans le plasma s'etend de 10 a 250 kev. Les distributions en energie des ions d'aluminium, de tantale et de plomb ont egalement ete deduites. Les courants ioniques ainsi que le nombre d'ions par etat de charge ont ete determines par une mesure du courant electrique a l'aide d'un collecteur de charge. Le nombre d'ions contenus dans chaque bouffee de plasma varie avec le nombre de tir. En particulier, le nombre d'ions emis est plus faible pour les ions d'etats de charge eleves. Les valeurs elevees des courants par etats de charge et la brievete des impulsions correspondantes procurent aux sources d'ions a laser des avantages appreciables par rapport aux autres sources candidates pour le projet lhc (large hadron collider) du cern. Nous avons fait usage des ions lourds produits par la source a laser co#2 pour mener une etude experimentale de l'emission d'electrons induite par l'impact des ions multicharges sur une surface metallique. Les resultats presentes concernent l'interaction d'ions de tantale avec des surfaces de cuivre au beryllium et d'acier inoxydable. Nous avons determine le rendement en electrons secondaires emis par le cube et l'inox 316 l lors du bombardement par des ions ta#n#+ d'etats de charge eleves (n superieur a 10) et d'energie intermediaire (de 10 a 250 kev). A partir des donnees extraites des spectres de temps de vol, nous avons reconstruit l'evolution du rendement en electrons en fonction de la vitesse d'impact v#i des projectiles de tantale pour differents etats de charge, dans la gamme de vitesse 2. 10#5 - 10#6 m/s. Les valeurs du rendement en electrons secondaires nous ont permis de determiner le nombre d'ions et le courant maximum associes a chaque etat de charge des ions issus d'un plasma de tantale cree par laser. L'estimation de ces parametres est necessaire si l'on envisage d'utiliser une source d'ions laser dans la chaine de preinjection pour le projet d'acceleration d'ions lourds du cern. Afin de connaitre l'influence de la presence de couches d'oxydes a la surface d'un substrat de cube sur l'emission electronique secondaire, nous avons calcule numeriquement a l'aide du programme acib l'energie deposee lors des multiples collisions subies par un projectile de tantale d'energie donnee le long de son parcours a travers un materiau. Dans l'hypothese ou ne subsistent sur le substrat que des couches d'oxydes beo, nous pouvons deduire de ces calculs que si la couche de beo depasse la dizaine de nm d'epaisseur, l'emission d'electrons secondaires est due essentiellement a la couche de monoxyde de beryllium ; le substrat de cube contribuant tres peu au rendement electronique


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Informations

  • Détails : 255 P.
  • Annexes : 102 REF.

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-012584
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