Spectroscopie à très haute résolution de molécules sublimées en jet supersonique : vers une observation de la non conservation de la parité dans les molécules chirales par spectroscopie laser

par Clara Stoeffler

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Anne Amy-Klein.

Soutenue en 2011

à Paris 13 .


  • Résumé

    Le travail, présenté dans ce manuscrit, a consisté en l’élaboration et l’optimisation d’un dispositif expérimental dédié à la mesure de la violation de la parité (VP) dans les molécules chirales en jet supersonique. Les molécules envisagées qui sont en cours de synthèse, ont la propriété d’être à l’état solide à 300 K. Afin de pouvoir les mettre en jet, nous avons construit un dispositif permettant de réaliser la mise en phase vapeur par chauffage et leur ensemencement dans un gaz porteur. De plus, nous avons utilisé une technique de détection par temps de vol, afin d’estimer la quantité de molécules ensemencées. Nous avons testé notre dispositif avec le méthyltrioxorhénium (MTO) dont des dérivés chiraux sont en cours de synthèse. Nous avons mis au point une procédure expérimentale afin de déterminer les caractéristiques spectrales et les paramètres moléculaires du MTO. Pour cela, nous avons mesuré le spectre d’absorption saturée en cellule à 300 K. Puis, nous avons réalisé la mise en jet du MTO dans de l’hélium par chauffage et obtenu de très bons résultats, puisqu’une fraction molaire de MTO de ~10% a été mesurée. Enfin, nous avons enregistré le spectre d’absorption linéaire du MTO en jet sur le dispositif expérimental dédié à la mesure de la VP, notamment grâce à l’utilisation d’une cellule multi-passages. L’analyse des données nous a permis d’obtenir une simulation du spectre théorique. Ces résultats sont très prometteurs en vue des expériences sur les molécules chirales.

  • Titre traduit

    High resolution supersonic beam spectroscopy of sublimated molecules: towards the obsevation of parity non conservation in chiral molecules by laser spectroscopy


  • Résumé

    The work presented in this manuscript consisted in the elaboration and optimisation of an experimental set up dedicated to the observation of parity violation (PV) in a supersonic beam of chiral molecules. Remarkably enough, the molecules considered which are currently being synthesized are in the solid phase at 300 K. We thus built a set up which enables to obtain a vapour phase of the molecules of interest by heating to realise a supersonic expansion via a pickup method with helium as a carrier gas. Furthermore, we used a time of flight technique to detect and estimate the amount of seeded molecules. We tested our set up with methyltrioxorhenium (MTO), a molecule from which chiral derivatives are being synthesized. We built up an experimental procedure to obtain the spectral characteristics and molecular parameters of the studied molecule. For that purpose we used saturated absorption spectroscopy in a cell at 300 K. Then a supersonic expansion of MTO in helium was obtained showing very good results. Indeed a ~10% molar fraction of MTO could be reached. Finally we recorded linear absorption spectra of MTO in beam on the experimental set up dedicated to the PV observation using a multi pass cell. The experimental data analysis enabled to simulate the theoretical spectrum of MTO. These results are very promising results with respect to the future experiments planned with chiral molecules.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (250 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.242-250

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  • Bibliothèque : Université Paris 13 (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis). Bibliothèque universitaire. Section Sciences.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TH 2011 089
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