Etude expérimentale de la multicapture électronique dans des collisions à basse vitesse entre des ions multichargés et des C60 : formation et stabilisation d'atomes creux

par Richard Bredy

Thèse de doctorat en Sciences. Physique

Sous la direction de Serge Martin.

Soutenue en 2001

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Serge Martin.


  • Résumé

    Ce mémoire présente une étude expérimentale de la multicapture électronique dans des collisions à basse vitesse entre des ions multichargés et des fullerènes C60. Lors de l'interaction, la capture d'électrons cible sur des niveaux d'énergie élevés du projectile conduit à la formation d'un ion multiexcité appelé "atome creux" qui se désexcite par l'intermédiaire de cascades autoionisantes et radiatives. Une étude systèmatique en fonction de la charge initiale, de la structure électronique et de la vitesse du projectile a été effectuée par des ions Xeq+ (15 q 30), Kr16+ et Ar16+ de vitesse comprise entre 0,19 et 0,42 u. A. . Le dispositif expérimental utilisé est basé sur la détection en coi͏̈ncidence de la charge finale (q-s)+ du projectile, du nombre d'électrons éjectés n et du temps de vol des ions de recul. Par cette méthode, le nombre d'électrons actifs r=n+s est déterminé même lorsque le C60r+ n'est pas stable. L'analyse des distributions en nombre d'électrons éjectés permet de mesurer les sections efficaces de capture de r électrons lorsque s électrons sont stabilisés par le projectile. Ce type d'expérience met en évidence trois régimes d'interaction suivant le paramètre d'impact : les interactions de type atomique, surface et solide. Pour les collisions frontales, la perte moyenne d'énergie cinétique du projectile et sa distribution de charge finale en sortie de C60 ont été mesurées. L'observation d'un nombre d'électrons actifs supérieur à la charge initiale du projectile montre que des processus d'autoionisation rapide (~ 10-16 s) se produisent pendant les collisions de type surface. Pour un nombre délectrons actifs inférieur à la charge initiale du projectile (collisions de type atomique), l'autoionisation des atomes creux a été traitée en utilisant un modèle statistique d'évaporation des éléctrons. Les probabilités de stabiliser s électrons parmi r électrons capturés sont ainsi calculées et un bon accord est obtenu avec les résultats expérimentaux.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (203 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 189-202

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  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
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