Etude experimentale de la relaxation de l'energie vibrationnelle de l'azote dans le melange azote-deuterium, en fonction de la densite a la temperature ambiante

Vibrational energy relaxation time study of nitrogen in nitrogen-deuterium mixtures as a function of gas density, at room temperature

• Auteur / Autrice : BEHROUZ KHALIL YAHYAVI
• Direction : Daniel Quemada
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

Cette these concerne l'etude experimentale du temps de relaxation vibrationnelle (v=1) de la molecule d'azote dans le melange azote-deuterium, en fonction de la concentration et de la densite du gaz, de l'etat gazeux dilue a l'etat fluide dense (de 20 a 300 mpa), a la temperature ambiante. Sont presentees, d'abord, les techniques experimentales mises en uvre pour l'excitation et la detection du processus: excitation directe des molecules de deuterium par absorption infra-rouge, induite par collision, qui est suivie par un transfert quasi resonnant vibrationnel (v-v) de l'energie emmagasinee par les molecules de deuterium vers les molecules d'azote; detection au cours du temps du processus de relaxation des molecules d'azote a partir de la fluorescence induite par collision. Ensuite, sont passes en revue d'une facon detaillee les modeles existants a l'heure actuelle pour la relaxation vibrationnelle. Ceci est complete par la mise au point d'un modele theorique de collision binaire pour les melanges qui, a l'etat fluide dense, prend en compte d'une facon realiste l'effet de la forme des potentiels isotropes intermoleculaires sur la relaxation. Ce modele, appele modele de spheres molles pulsantes, met en evidence les limites du modele des spheres dures pour les melanges. La confrontation de ce modele avec les resultats experimentaux pour le melange azote-deuterium, laisse penser que les hypotheses de base du modele de collisions binaires isolees, certainement valables dans le gaz dilue, le sont aussi dans une tres large mesure, a l'etat fluide dense. Enfin, comme extension du travail presente, il est apporte une explication quantitative au comportement non lineaire observe, en fonction de la concentration du melange, pour le temps de relaxation vibrationnelle ou electronique de la molecule d'oxygene dans les melanges oxygene-argon ou oxygene-azote, a l'etat liquide, qui posaient probl