Caracterisation d'une source d'atomes d'hydrogene creee par decharge micro-onde

par Antoine Rousseau

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Philippe Leprince.

Soutenue en 1994

à Paris 11 .

mots clés

• Décharges électriques dans les gaz
• Interférométrie

Résumé

Le travail a consiste en la caracterisation d'une source d'atomes d'hydrogene basse pression (1 torr) creee par decharge micro-onde (50 w-1000 w). La description de la source passe par une comprehension de la decharge et de la post-decharge, lieu ou sont utilises les atomes. En ce qui concerne la decharge, la densite electronique et les parametres energetiques du plasma ont ete determines par interferometrie micro-onde, et la densite en atomes h a ete mesuree par actinometrie (diagnostic elabore en utilisant un modele numerique et dont nous avons discute la validite). Nous avons montre, entre autres, que la fraction molaire en atomes h est comprise entre 15% et 90%, et est d'autant plus importante que la temperature du tube a decharge est faible. En effet, les atomes h sont principalement detruits par une reaction de reassociation heterogene a la surface du tube, dont la vitesse est une fonction croissante de la temperature du tube, et donc de la puissance micro-onde. Nous avons ainsi mis en evidence un phenomene fortement non lineaire de changement de regime de la decharge, lorsque la puissance micro-onde est superieur a une puissance critique. Des experiences de decharges impulsionnelles (faible puissance moyenne) ont confirme l'influence des problemes thermiques sur la cinetique des atomes h dans la decharge. D'autre part, l'etude de la post-decharge a ete faite par fluorescence induite par laser a 2+1 photons. Nous avons etudie le transport diffusif axial des atomes h dans la post-decharge, ce qui a permis d'estimer les probabilites de reassociations d'atomes a la paroi, et de montrer que les atomes h presents dans la post-decharge ont ete crees en bout de plasma, dans nos conditions de faible flux de gaz

Titre traduit

Characterization of an atomic hydrogen source generated by a microwave discharge

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