Etude spectroscopique et simulation des mecanismes physiques d'un laser cu-hbr

par Frédéric Girard

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Philippe Delaporte.

Soutenue en 1999

à PARIS 11, ORSAY .

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  • Résumé

    Cette these consiste en l'etude des mecanismes physiques agissant au sein d'un laser cu-hbr au moyen de mesures experimentales de spectroscopie optique et d'un code numerique self-consistent. Les densites de niveaux d'atomes de cuivre (2s, 2d5/2 et 2d3/2) ont ete determinees sur toute la periode temporelle du laser ainsi que radialement. Des mesures de densites relatives ont ete menees pour les molecules cuh et cubr dans leur niveau fondamental. La densite ionique du plasma est connue grace a l'effet stark sur l'atome d'hydrogene. Le developpement du code a 2 dimensions (r,z) et l'etude bibliographique sur les taux de reactions collisionnelles nous a permis de comprendre les principaux mecanismes cinetiques mis en jeu. L'injection d'hbr dans le milieu gazeux a pour effet de reduire la densite electronique par attachement dissociatif et de permettre une meilleure adaptation d'impedance avec le circuit electrique externe. Les mesures spectroscopiques et le code ont permis de montrer que la decharge est confinee vers le centre du tube. Il en decoule un gradient radial de temperature du gaz qui entretient le phenomene : la molecule d'hbr est dissociee thermiquement vers le centre du tube. Nos mesures experimentales montrent que la densite de cuh augmente en se rapprochant du centre. Celle de cubr decroit rapidement a partir du mi-rayon et n'est pas detectee au centre. La densite des atomes de cuivre fondamental presente un profil annulaire avec un maximum vers le mi-rayon. Il y a creation d'atomes de cuivre dans ses niveaux de basses energies provoquee par la dissociation de niveaux faiblement lies de cuh pendant et juste apres la decharge. La densite ionique est reduite par attachement dissociatif avec hbr produisant br et grace au processus de recombinaison ion-ion de cu + avec br. Le processus limitant la recombinaison des charges est la formation d'hbr qui depend de la temperature du gaz et de la densite d'hydrogene atomique.


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Informations

  • Détails : 239 p.
  • Annexes : 80 ref.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-014448
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