Etude des mecanismes elementaires de transfert d'energie au cours de la collision entre un ion lourd rapide multi-charge et un atome neutre

Study of the elementary energy transfer mechanisms during a collision between a swift multi-charged heavy ion and a neutral atom

• Auteur / Autrice : PASCAL JARDIN
• Direction : Jean-Pierre Grandin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Caen

Résumé

Ce travail est consacre a l'etude des mecanismes de transfert d'energie qui interviennent au cours d'une collision entre un ion lourd rapide multi-charge et un atome neutre. Nous rappelons au premier chapitre quels sont les mecanismes elementaires de transfert d'energie (diffusion, excitation, ionisation, capture) et leurs consequences sur le vecteur vitesse de la cible apres la collision (vitesse de recul). Nous montrons que dans le cas des petits angles de diffusion du projectile, la composante de vitesse de recul de la cible, perpendiculaire a la direction du projectile incident, provient principalement du mecanisme de diffusion, alors que la composante longitudinale provient essentiellement des mecanismes de transfert de masse et de transfert inelastique d'energie. Les vitesses de recul etant tres faibles, nous avons concu un dispositif experimental qui limite l'imprecision sur leur mesure due a l'agitation thermique de la cible en utilisant comme cibles les atomes froids d'un jet supersonique (temperature < 1k). L'association de techniques de temps de vol et de localisation nous a permis de determiner, pour chaque atome cible ionise, les trois composantes de la vitesse de recul avec une grande precision (qq. Dizaines de metres par seconde). Nous decrivons la methode d'analyse des donnees au chapitre trois avant de presenter, au dernier chapitre, les resultats que nous avons obtenu lors de l'etude des systemes de collision xe#4#4#+(6,7mev/a) + ar xe#4#4#+ + ar#q#+ + qe#- (q allant de 1 a 7) xe#4#4#+(6,7mev/a) + he xe#4#4#+ + he#1#+#,#2#+ + 1e#-,2e#-. Nous montrons qu'il est possible d'interpreter la vitesse de recul de la cible en termes d'energie cinetique transferee a la cible et aux electrons ejectes de celle-ci