Elaboration, organisation et proprietes optiques de nanoparticules de carbone modeles de poussieres interstellaires

par AYMERIC GALVEZ

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Jean-Noël Rouzaud.

Soutenue en 1999

à Orléans .

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  • Résumé

    Elles sont toutes petites, dispersees dans le milieu interstellaire, mais elles mobilisent serieusement les astrophysiciens. Ces poussieres de taille submicrometrique, a base de carbone, interviennent directement dans le cycle de vie des etoiles et ont donc beaucoup a nous apprendre sur l'histoire de notre galaxie. Ces particules ne nous sont connues que par les signatures optiques qu'il est possible d'enregistrer sur une gamme de longueur d'onde s'etendant de l'infrarouge a l'ultraviolet. Leur eloignement et leur dispersion rendant tout echantillonnage impossible, l'elucidation de leur nature passe par l'elaboration d'analogues terrestres obtenus dans des conditions aussi proches que possibles de celles rencontrees dans un environnement circumstellaire. La pyrolyse d'hydrocarbures par laser infrarouge est une methode pertinente pour synthetiser de tels analogues, les mecanismes de synthese etant les memes que ceux postules pour la formation des poussieres carbonees. Nous avons verifie que les particules synthetisees par cette methode presentaient de fortes analogies avec les poussieres carbonees du point de vue de leur spectroscopie ir. En effet, la plupart des bandes observees par les astrophysiciens sont presentes dans nos spectres. Neanmoins des desaccords subsistent et peuvent etre relies a la trop faible taille des unites polyaromatiques presentes dans les depots. Afin de d'etudier cet effet de taille et d'ameliorer l'accord spectroscopique, nous avons agi de deux facons differentes : directement sur la synthese en modifiant les parametres experimentaux que nous avons defini comme etant les plus pertinents (temperature de flamme, temps de sejour du reactif dans la zone reactionnelle) et indirectement par le biais de post-traitements (recuits, irradiations). L'organisation multi-echelles des depots ainsi formes ou traites a ete caracterise en couplant met, meb et mo. L'evolution subsequente des proprietes optiques a ete suivie par spectroscopie infrarouge. Le developpement de techniques d'analyse d'image des cliches de met, nous a permis de correler les donnees structurales, en particulier le diametre des unites aromatiques aux caracteristiques optiques et donc a l'aptitude de ces equivalents terrestres a reproduire les signatures des poussieres carbonees interstellaires.


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  • Détails : 172 p.
  • Annexes : 100 ref.

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  • Cote : I 03-3481
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