Procédés d'implantation moléculaire laser : implantation et réactivité de fluorophores dans des poly(méthacrylates) d'alkyles par irradiation laser à excimère XeF

par Guillaume Gery

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Jean-Claude André.

Soutenue en 1997

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    L’implantation moléculaire tire son origine de l'ablation par irradiation laser de films polymères dopés par une molécule photosensible. Le dispositif expérimental fait intervenir deux films polymères superposés en contact direct irradiés par une impulsion laser à excimère (XeF). Le film source est un film dopé en molécules photosensibles tandis que le film d'implantation peut être non dopé ou dopé avec une molécule susceptible de réagir avec la molécule dopante du film source, mais transparente à la longueur d'onde du faisceau laser. Les molécules du film source sont excitées, convertissent l'énergie du faisceau laser en énergie calorifique puis sont implantées dans le film en contact. L'étude a porté sur l'implantation d'anthracène et de dicyanoanthracène dans des films de poly(méthacrylates d'alkyles) de différentes températures de transition vitreuse. L’analyse de la quantité de molécules implantées en fonction de la température du film source suit une loi d'Arrhenius et indique l'origine diffusionnelle du processus d'implantation (activation thermique). Un modèle, prenant en compte le coefficient de diffusion et l'énergie d'activation de diffusion de l'anthracène dans le polymère, est en bon accord avec les résultats expérimentaux. L’implantation moléculaire est ensuite appliquée à la formation d'un complexe par transfert de charge dans une matrice polymère. L’anthracène et le tetracyanobenzène ne représentent pas un bon couple de complexassions, du a un rendement quantique de fluorescence du complexe très faible (gênant sa détection par spectrofluorimétrie). En revanche, le couple dicyanoanthracène/hexamethylbenzène a permis de mettre en évidence la complexation des deux constituants dans la matrice, ce qui permet de dégager des perspectives originales pour la chimie dans les polymères puisque l'implantation moléculaire permet des réactions dans un volume parfaitement défini d'un film polymère solide sans l'utilisation de solvant.

  • Titre traduit

    Laser molecular implantation processes : implantation and reactivity of fluorophores in poly(alkyl methacrylates) by XeF excimer laser irradiation


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Informations

  • Détails : 1 vol. (219 p.)
  • Annexes : 227 réf.

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