Etude des processus de photoionisation le long des séries isonucléaires de l'oxygène (O2+ à O4+) et du samarium (Sm2+ à Sm 4+)

Study of the photoionisation processes along the isonuclear series of oxygen (O2+ to O4+) and samarium (Sm2+ to Sm 4+)

• Auteur / Autrice : Jean-Philippe Champeaux
• Direction : Jean-Marc Bizau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés libres

Section efficace

Rayonnement synchrotron

Spectrométrie

Physique atomique

Matrice-R

Hélium

Résumé

Ce mémoire de thèse présente les premières mesures absolues de sections efficaces obtenues, par spectrométrie ionique, pour les ions multichargés d'oxygène (O2+ à O4+) et de samarium (Sm2+ à Sm4+), sur une gamme d'énergie de photon allant de 20 à 170 eV. La description du montage expérimental et les différentes procédures utilisées pour effectuer nos mesures et en extraire les résultats sont d'abord présentés. Du point de vue théorique, des calculs multiconfigurationnels relativistes (MCDF) ont été réalisés pour la série isonucléaire de l'oxygène, afin d'interpréter les résultats expérimentaux. Nos résultats théoriques et expérimentaux sont ensuite comparés aux résultats de calculs effectués dans l'approximation de la Matrice-R, ainsi qu'aux valeurs existantes dans les bases de données du " National Institute for Standards and Technology" et de " l'Opacity Project ". Pour l'étude de la série isonucléaire des ions samarium, une approche basé sur les énergies moyennes de configuration, ainsi qu'une approche statistique du type " Unresolved Transition Array", U. T. A (Faisceaux de raies non résolues), ont été utilisées afin d'interpréter les spectres expérimentaux. D'une manière générale, la comparaison de nos résultats expérimentaux aux divers résultats théoriques a mis en évidence plusieurs points de désaccord et souligné, par exemple, la nécessité de la prise en compte des effets relativistes dans les ions oxygène, et de l'interaction de configuration dans le cas des ions samarium.

In this thesis, we present the first absolute measurements of photoionisation cross sections, using ionic spectrometry, in the isonuclear series of oxygen (O2+ to O4+) and samarium (Sm2+ to Sm4+) over the 20 to 170 eV photon energy range. We describe first the experimental set-up and the various procedures used to perform our measurements and to extract the useful atomic data. From the theoretical point of view, we have carried out Multiconfigurational Dirac Fock calculations for the isonuclear series of oxygen, in order to interpret our experimental results. Then, we compared our theoretical and experimental results to the results of R-Matrix calculations, as well as to the data included in the NIST and Opacity Project databasis. For the study of the isonuclear series of samarium, an average configuration energy method and a statistical method named "Unresolved Transition Array" (U. T. A) are used to interpret the experimental results. In general, the comparisons between our experimental results, the theoretical results and the data from the databasis point out the need to take into account relativistic effects in the case of the oxygen ions, and configuration interaction effects for the samarium ions.