Mesure des sections efficaces des différents processus intervenant dans la fragmentation d'agrégats d'hydrogène H+n (3 ≤ n ≤ 35) induite par collision à haute vitesse (60 keV-u) sur un atome d'hélium

par Sandrine Louc

Thèse de doctorat en Physique moléculaire

Sous la direction de Michel Farizon.

Soutenue en 1997

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Michel Farizon.

mots clés

• Hydrogène
• Collisions (physique nucléaire)
• Réactions de fragmentation
• Hélium
• Dissociation (chimie)

Résumé

Plusieurs processus de fragmentation des agregats d'hydrogene ionises h#3+(h#2)#(#n#-#3#)#/#2 (n = 5-35) ont ete etudies a partir d'une meme situation experimentale : la fragmentation de l'agregat est induite par une collision avec un atome d'helium a haute vitesse (c/100). La collision est realisee en cinematique inverse - les agregats sont acceleres - ce qui permet la detection des fragments neutres et charges. L'utilisation de techniques de coincidence a permis de determiner les differents canaux de fragmentation. La section efficace de capture d'un electron de la cible par l'agregat est egale a celle de l'ion h#3+, et ce, pour toute la gamme en taille d'agregats etudiee. De meme, la section efficace de dissociation du coeur h#3+ de l'agregat ne depend pas de la taille de l'agregat. Ces processus de fragmentation sont donc issus de l'interaction entre le coeur h#3+ de l'agregat et l'atome d'helium sans ionisation d'un autre constituant de l'agregat. En revanche, les sections efficaces de perte d'une, de deux et de trois molecules par l'agregat et la section efficace de dissociation de l'agregat en tous ses constituants moleculaires dependent fortement de la taille de l'agregat. Cette dependance avec la taille est tres differente de celle mesuree pour l'evaporation spontanee de molecules par l'agregat. Le processus de perte de molecules induite par collision correspond donc a un mecanisme de dissociation different. Compte tenu des singularites observees pour la dependance avec la taille, les agregats h#9+, h#15+, h#19+ et h#29+ pourraient etre le cur des agregats de plus grande taille. Ces observations sont en accord avec les effets de tailles, plus faibles, observes pour la section efficace de dissociation (ensemble des processus). Les valeurs de la section efficace associee au processus d'au moins une ionisation de l'agregat montrent qu'environ 80% des evenements de fragmentation resultent de ce processus.

Titre traduit

Mesurement of the cross sections of different processus involved in the fragmentation of hydrogen clusters h#n + (3 n 35) induced by collision with an helium atom at high velocity (60 ke v/u)

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