Spectroscopie sélective de TiCl et NO : détection infrarouge ultrasensible de N2O et N2

par Hervé Herbin

Thèse de doctorat en Physique. Physico-chimie moléculaire

Sous la direction de Guy Guelachvili.


  • Résumé

    Cette thèse concerne l'application de nouvelles méthodes de spectroscopie sélective ou ultrasensible à la détermination de paramètres spectroscopiques de molécules stables et instables, difficilement accessibles par ailleurs. Dans un premier temps, la spectroscopie par transformation de Fourier sélective a été utilisée pour caractériser des plasmas TiCl4/He et N2O/He. Le spectre de l'ensemble des émissions d'un plasma et des spectres qui sélectionnent une classe particulière de molécules (faible durée de vie ou ions) sont enregistrés simultanément. En particulier, la transition X - C de 48Ti35Cl a été observée dans la région de 3 µm. Son analyse a mis en évidence des perturbations de très faible amplitude. De plus, les spectres sélectifs du plasma N2O/He, supposés ne retenir que les raies des ions, ont révélé d'intenses transitions entre états de Rydberg de NO. Ces raies subissent un déplacement Doppler similaire à celui d'un ion positif. Une interprétation de ce phénomène inattendu, mis en évidence pour la première fois pour une molécule neutre, est proposée. Dans un second temps, des spectres avec des longueurs d'absorption de plusieurs dizaines de kilomètres ont été enregistrés en utilisant le couplage de la spectroscopie d'absorption intracavité laser et de la spectroscopie de Fourier résolue en temps. Deux expériences différentes ont permis de sonder, de façon très sensible, des domaines spectraux infrarouge relativement étendus. Autour de 2. 5 µm, de nombreuses transitions de faible intensité de la molécule d'intérêt atmosphérique N2O ont été identifiées et analysées. Des espèces instables formées dans un plasma N2/He ont également été détectées autour de 1. 05 µm.

  • Titre traduit

    TiCl and selective spectroscopy : N2O and N2 sensitivity infrared detection


  • Résumé

    This PhD thesis deals with the application of recent high resolution spectroscopic methods that are either selective or ultrasensitive. Spectroscopic parameters of stable and transient molecular species, difficult to reach otherwise, are determined. First, selective Fourier transform spectroscopy is used to characterize TiCl4/He and N2O/He plasmas. The spectrum of the whole emission of a plasma and spectra, which select a given class of molecules (for instance short-lived or ions) are simultaneously recorded. In particular, the rovibronic transition X - C of the 48Ti35Cl radical is observed around 3 µm. Its analysis has shown a very weak perturbation, which affects the C 4D1/2 state. Moreover, selective spectra of a N2O/He plasma, expected to only retain the ion lines, have revealed NO rovibronic transitions between the A, C, D and E Rydberg states. Under specific experimental conditions, a Doppler shift of the NO transitions, similar to the one of a positive ion, is observed. An interpretation of this unexpected phenomenon, highlighted for the first time for a neutral molecule, is proposed. Second, spectra with absorption lengths of several tens kilometers are recorded by coupling intracavity laser absorption spectroscopy (ICLAS) and time-resolved Fourier transform spectroscopy (TRFTS). Two different experiments have make it possible to probe, with high sensitivity, relatively wide infrared spectral ranges. Around 2. 5 µm, lots of weak intensity rovibrational transitions of the atmospherically relevant molecule N2O are identified and analysed. Unstable species created in a N2/He plasma are also detected for the first time around 1. 05 µm.

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Informations

  • Détails : 1 vol., 270 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 225-238

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2005)279
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