Excitation et ionisation multiphotoniques du krypton et du xénon : cinétique du xénon excité sur l'état 5d(5/2)j=3

Multiphotonic excitation and ionisation of krypton and xenon. Temporal analysis of xenon excited on the 5d(5/2)#3 state

• Auteur / Autrice : Michèle Saissac
• Direction : Yves Salaméro
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des gaz ionisés
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ionisation des gaz

Collisions (physique nucléaire)

Excitation électronique

Gaz ionisés

Xénon

Krypton

Résumé

Une etude de l'ionisation multiphotonique des gaz purs kypton, xenon a pu etre initiee au laboratoire grace a la mise au point d'un dispositif de collecte de charges. L'analyse temporelle du xenon pur excite sur l'etat 5d(5/2)3 constitue cependant l'essentiel de ce travail. Dans le krypton, la presence de pics d'ionisation marques s'explique soit par un processus a (4+1) photons resonnant via les etats 6p et 8s soit encore par la creation de l'etat moleculaire 1#u(#3p#1) dont le produit de dissociation est re-excite (processus a (3+1+1) photons). Dans le xenon, les spectres d'ionisation presentent des maxima aux longueurs d'onde laser resonnantes pour l'excitation a trois photons des etats 5d(5/2)#3 et 5d(7/2)#3 alors impliques comme niveaux relais. Le courant collecte croit proportionnellement a la pression jusqu'a 10 torr, est maximal pour 20 torr puis decroit brutalement ce qui traduit l'importance du role de la recombinaison lors de la collecte des photoelectrons. Un calcul par la methode de monte-carlo montre que ces electrons, initialement monoenergetiques, acquierent, sous l'effet du champ electrique applique une energie suffisante pour exciter les premiers niveaux de la configuration 6s. Par contre, l'ionisation secondaire est negligeable. L'etude cinetique des emissions continues a 150 et 170 nm du xenon montre la coexistence de deux composantes de luminescence: l'une, rapide, est due a la disparition radiative et collisionnelle de l'etat initial (5d(5/2)#3). Traitee numeriquement comme une somme de termes exponentiels, elle presente cinq constantes de temps distinctes dont une apparait comme la duree de vie de l'etat 1#u(#3p#2); l'autre, tres lente, inclut les etapes d'ionisation et de recombinaison moleculaire dissociative. Une estimation experimentale du temps de thermalisation des photoelectrons a pu etre effectuee