Etude experimentale de la fonction de distribution en energie des electrons dans un laser a vapeur de cuivre et consequences electrodynamiques

par LUDOVIC GIGANT

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de JEAN-PAUL PIQUE.

Soutenue en 1997

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

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  • Résumé

    Le travail presente est une etude de la periode de decharge dans un laser a vapeur de cuivre, effectuee en demarquant 3 differentes zones ; - la zone cathodique - la zone de transition ou se situent les gradients - le plasma laser temporellement, une periode allant de la fin de la periode precedente (conditions initiales) jusqu'a la fin de la decharge suivante (500 ns apres l'effet laser) a ete analysee. Les resultats ont ete obtenus avec une resolution temporelle inferieure a 10 ns qui n'a pas affecte la validite des mesures. L'etude experimentale par effet stark statique de la zone cathodique, comparee a une modelisation, a montre l'efficacite des cathodes creuses utilisees dans les lvc. La geometrie en creneaux trouve maintenant sa justification dans la generation d'electrons rapides et les processus d'ionisation s'y deroulant sont bien caracterises. Nous avons obtenu une mesure du gradient longitudinal de densite ionique dans la zone de transition, qui conforte l'hypothese d'un plasma homogene. Les mesures des fonctions de distribution en energie des electrons par diffusion thomson incoherente ont montre que celles-ci ne sont pas maxwelliennes avant l'effet laser et ont confirme la presence d'electrons rapides generes a la cathode, et thermalises progressivement par collisions elastiques. Associees a des mesures d'emission spontanee du plasma, elles ont montre l'existence d'une ionisation et d'une excitation rapide et ayant lieu avant l'effet laser, a partir de niveaux excites restes peuples en fin de post-decharge. De la meme maniere, la cinetique de dissociation de la molecule d'hydrogene a ete justifiee. Les mesures de densites electroniques obtenues par integration des fonctions de distribution comparees aux mesures de densites ioniques deduites de l'elargissement stark quasistatique des transitions de la serie de balmer de l'hydrogene ont montre ; - l'absence d'ions multicharges - l'absence d'ions negatifs - une charge d'espace negligeable. De plus, un processus de disparition de 50% de la densite d'especes chargees a ete mis en evidence. Enfin, la plupart des frequences caracteristiques du plasma durant la decharge ont pu etre evaluees grace a l'ensemble de ces mesures.

  • Titre traduit

    Experimental study of the electron distribution function in a copper vapour laser and electrodynamic consequences


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  • Détails : 286 P.
  • Annexes : 110 REF.

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