Formation des excimères et exciplexes de gaz rares corrélés à l'état métastable Xe(3P2) peuplé sélectivement : application aux exciplexes KrXe dans une décharge à barrières diélectriques

par Gérald Ledru

Thèse de doctorat en Physique et ingénierie des plasmas de décharge

Sous la direction de Frédéric Marchal et de Pierre Millet.

Soutenue en 2005

à Toulouse 3 .

  • Titre traduit

    Formation of excimeres and exciplexes of rares gases correlated to the metastable state Xe(3P2) selectively populated : application to dielectrics barriers discharges


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  • Résumé

    Ce travail concerne l'étude des processus de formation et de disparition des excimères Xe2 et des exciplexes KrXe corrélés aux états 6s du xénon. Les processus élémentaires conduisant à l'émission de rayonnement UVL ont été étudiés en peuplant sélectivement les états 6s du xénon ; ces mêmes émissions ont ensuite été observées dans une décharge à barrières diélectriques. Afin d'étudier les mécanismes réactionnels en excitation sélective, un nouveau laser à colorant, pompé par un YAG pulsé, qui délivre 10 mJ dans l'UV a été utilisé. Cette nouvelle source d'excitation a permis de peupler sélectivement les deux premiers excités du xénon à partir desquels sont crées les excimères émettant le rayonnement UVL (spectroscopie d'excitation). Nous avons pu étudier la contribution de chacun de ces états dans les émissions UVL en fonction de la pression (spectroscopie d'émission). L'analyse temporelle de la luminescence effectuée en peuplant les premiers états résonant et métastable nous a permis d'identifier les processus conduisant à la formation d'excimères et à l'émission de rayonnement ULV. Un transfert de l'état résonant vers l'état métastable a été mis en évidence et la constante de transfert a été déterminée. Ceci nous a permis de compléter les schémas cinétiques obtenus dans le groupe lors d'études antérieures. Cette étude sous excitation sélective s'est poursuivie dans des mélanges k-xénon en peuplant initialement les deux premiers états excités du xénon. Dans ces conditions les émissions observées peuvent provenir soit de la molécule Xe2 soit de la molécule KrXe suivant les pressions partielles des deux gaz. Les mesures spectroscopiques et temporelles nous ont permis d'identifier les conditions de mélange dans lesquelles les émissions des exciplexes KrXe sont observables. Ces émissions étaient fréquemment observées en phase condensée mais plus rarement dans un gaz à 293 K. L'étude temporelle faite à partir d'un peuplement initial de l'état métastable Xe(3P2) a permis de mette en évidence des phénomènes de couplages. Les constantes relatives à ces couplages ont pu être déterminées et les schémas cinétiques ont pu être complétés. Ces mélanges ont ensuite été étudiés dans des conditions plus appliquées : une micro-décharge à barrières diélectriques. Les mesures électriques sont comparées à celles effectuées dans le xénon et le krypton purs. Les mesures spectroscopiques ont été analysées à partir de celles effectuées dans ces mélanges sous excitation sélective.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 208 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 202-208

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2005TOU30132
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