Interaction de molécules et d'agrégats d'hydrocarbures aromatiques polycycliques avec des ions multichargés lents

Interaction of the molecules and the clusters of the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) with low energy multicharged ions (MCIs)

• Auteur / Autrice : Arkadiusz Lawicki
• Direction : Lamri Adoui
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Milieux dilués et optique fondamentale
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Caen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électrons -- Capture

Spectrométrie de masse à temps de vol

Interactions ion-molécule

Ions multichargés

Clusters (chimie)

Composés aromatiques polycycliques

Résumé

La thèse est consacrée à l’étude de l’interaction entre des ions multichargés lents (énergie cinétique de quelques dizaines de keV) et des molécules d’intérêt astrophysique, notamment des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), soit sous forme moléculaire, soit sous forme d’agrégats. Les études ont eu pour but d’analyser les processus fondamentaux qui interviennent lors de collisions entre des molécules et des agrégats d’hydrocarbures aromatiques polycycliques et des ions multichargés. Au cours de cette interaction, l'énergie potentielle apportée par l'ion incident provoque un échange d'électrons entre la cible et le projectile. Par conséquence, les molécules ou les agrégats sont simplement ou multiplement chargés. Nous nous sommes intéressés à la stabilité de ces systèmes de taille finie par rapport à un excès de charge et à l’énergie interne. L’importance des différentes voies de fragmentation qui ont été étudiées pour des molécules isolées ainsi que pour des agrégats, dépend de la taille, de la structure, de la charge et de la température du système. Les études présentées dans cette thèse, constituent une première, et apportent un éclairage original sur la stabilité des agrégats de HAP cationiques, simplement ou multiplement chargés.

The work presented in this thesis concerns the study of the interaction of low energy multiply charged ions (few tens of keV) with molecules of astrophysical relevance, either in molecular or in cluster form. It is the main aim to study the fundamental processes which occur when molecules and clusters of the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are colliding with multi-charged ions (MCIs). During this interaction the potential energy transported by the ions provokes a charge transfer between the target and the projectile. Consequently, after the collision the molecules or the clusters are singly or multiply charged. We are interested in the stability of these size-finite systems in relation with the excess charge and the internal energy of the system. The different fragmentation channels which have been studied for molecules and clusters depend on their sizes, their structures, their charge states and their internal energies. The studies presented in this thesis, which are the first this kind, give new insight in the stability of the simply and multiply charged cationic clusters of PAH molecules.