Etude de la desorption moleculaire induite par transitions electroniques dans les surfaces techniques

par FREDERIC LE PIMPEC

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de OSWALD GROBNER.

Soutenue en 2000

à Paris 6 .

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  • Résumé

    L'etude des particules creees lors des collisions protons-protons a 7 tev, qui se produiront dans le large hadron collider (lhc), permettra aux physiciens des hautes energies de mieux comprendre la structure de la matiere et de notre univers. Pour construire une telle machine, de nouvelles technologies vont devoir etre developpees. Ces technologies necessitent de mieux comprendre les problemes physiques qui se produiront dans l'accelerateur. Un des problemes est de s'assurer de la duree de vie des faisceaux. Celle-ci est directement liee au nombre de molecules presentes dans les chambres a vide. Ces molecules sont naturellement desorbees de la chambre a vide par degazage thermique, mais la desorption peut etre stimulee par les ions, les photons et les electrons produits par les protons. Le but de ce travail est d'etudier les phenomenes de desorption de surfaces techniques susceptibles d'etre utilisees dans les chambres a vide a temperature ambiante du lhc. Nous nous sommes particulierement interesses a la photodesorption et a l'electrodesorption de gaz d'une surface getter ; notamment le neg st 707 de chez saes getters. Nous avons montre que les coefficients de photodesorption et d'electrodesorption du neg st 707 totalement active etaient moindres que ceux de surfaces en acier inoxydable ou en cuivre ofhc, d'un facteur 2 a 10. Une saturation de la surface du neg st 707 avec du monoxyde de carbone isotopique 1 3c 1 8o permet de montrer que le coefficient de photodesorption du 1 3c 1 8o n'est superieur que d'un facteur 2 a 4 au coefficient de photodesorption du co de l'acier inoxydable. La meme experience avec les electrons montre que le coefficient d'electrodesorption du 1 3c 1 8o du neg est moindre que le coefficient d'electrodesorption du co d'une surface de cuivre ofhc. Ces faibles coefficients de desorption, nous ont ammenes a penser que pendant l'irradiation, une partie des atomes de carbone et d'oxygene pouvaient migrer dans le materiau. Cette hypothese n'est pas dementie par une analyse auger preliminaire. L'utilisation d'un modele simple de desorption de surface decrit bien le phenomene d'electrodesorption du 1 3c 1 8o, mais pas celui de photodesorption. Finalement, nous avons applique les resultats de nos recherches pour determiner le profil de pression dans un des detecteurs de physique des particules de l'accelerateur lhc, en presence du courant nominal du faisceau de protons. Nous avons montre que l'insertion d'un neg active permettait de reduire la pression partielle de methane d'un facteur 3. Le gain en pression est superieur pour les autres gaz, du fait de l'insertion d'un pompage distribue procure par le neg.


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  • Détails : 198 p.
  • Annexes : 104 ref.

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  • Cote : PMC RT P6 2000
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