Etude des excimères de krypton et de xénon par TALIF : applications aux décharges à barrière diélectrique dans le krypton

par Georges Jabbour

Thèse de doctorat en Physique et ingénierie des plasmas de décharge

Sous la direction de Frédéric Marchal et de Mohammed Yousfi.

Soutenue en 2009

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Ce travail porte sur l'étude des mécanismes réactionnels de formation des excimères de krypton et la mesure de l'influence de la température sur la formation des excimères de krypton et de xénon. Ces études permettent de rendre compte des phénomènes mis en jeu dans un milieu plus complexe (micro-décharge). Les expériences les plus récentes sur les mécanismes de formation des excimères font appel à l'étude de la fluorescence induite par absorption de deux photons laser (TALIF). Cette technique d'excitation a permis de peupler sélectivement les deux premiers excités du krypton et du xénon à partir desquels sont créés les excimères émettant le rayonnement UVL. L'étude temporelle des émissions UVL du krypton a été réalisée après peuplement sélectif soit du premier état métastable Kr5s [3/2]o2 soit du premier état résonant Kr5s [3/2]o1. La contribution de chacun de ces états dans les émissions UVL en fonction de la pression a ainsi pu être déterminée. Les processus conduisant a la formation des excimères ont été identifiés. Les taux de réactions par collisions à trois corps de disparition des états résonant et métastable ont été mesurées tout comme la durée de vie radiative de l'excimères Kr2 (A1u). Un transfert efficace de l'état résonant vers l'état métastable a été mis en évidence. Cette étude sous excitation sélective s'est poursuivie par l'étude de l'influence de la température sur la formation des excimères de krypton et de xénon. Elle a conduit à la détermination des lois de variation des constantes de disparition à trois corps des premiers états métastables de ces gaz en fonction de la température. Elles montrent sans ambigüité que ces constantes de réaction varient fortement en fonction de la température. Il s'agit là de données de base nouvelles obtenues pour la première fois en excitation sélective. Les études spectroscopiques et temporelles conduites en excitation sélective dans le krypton ont permis d'interpréter les mesures effectuées dans une micro-décharge. Les mesures électriques sont comparées à celles effectuées dans d'autres gaz rares lors d'études antérieures. Les mesures spectroscopiques et temporelles ont été analysées à partir de celles réalisées par fluorescence induite par laser.

  • Titre traduit

    Study of the excimers of krypton and xenon by TALIF : applications on dielectric barrier discharge of krypton


  • Résumé

    This work deals about the study of reactionnal mechanisms of krypton excimers forming and the influence of the temperature on the formation of krypton and xenon excimers. These studies can account for the phenomena involved in a more complex (micro-discharges). The most recent experiments of the mechanisms of the formation of excimers (involve the study) of the fluorescence induced via the absorption of two (photons laser) (TALIF). This excitation technique permits to selectively populate the first two excited states of krypton and xenon from which are created the excimers emitting UVL radiation (excitation spectroscopy). The study of temporal LVU emissions of krypton was performed after selective settlement, either from the first metastable state Kr5s [3/2]o2 or from the first resonant state Kr5s [3/2]o1. The contribution of each of these statements in UVL emissions depending on pressure has been determined. The process leading to the formation of excimers was identified. The reaction rates of disappearance of resonant and metastable states caused by the collision of three body, was measured as the radiative lifetime of the excimer Kr2 (A1u). A transfer, from the resonant state towards the metastable state was highlighted. This enabled us to complete the kinetic patterns obtained in the group in previous studies. This study under selective excitation was followed by studying the influence of temperature on the formation of excimer krypton and xenon. It led to the determination of laws of constants variation of disappearance of the first metastable states of these gases depending on temperature. They show unambiguously that the reaction constants vary greatly depending on temperature. This is the basis of new data obtained for the first time in selective excitation. Spectroscopic and temporal studies conducted in selective excitation in krypton, permitted to interpret the measurements in a micro-discharge by the team. The electrical measurements are compared to those made in other rare gases in previous studies. The temporal and spectroscopic measurements were analyzed from those produced by laser-induced fluorescence.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (166 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 159-165

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2009TOU30232
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