Construction, mise au point et tests d'une source d'agrégats à vaporisation laser

Set-up and tests of a laser vaporisation cluster source

• Auteur / Autrice : Louis Rakotoarisoa
• Direction : Pierre Labastie
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des agrégats
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectrométrie de masse

Spectroscopie laser

Jets

Agrégats, Théorie des (physique nucléaire)

Spectromètres

Résumé

Nous avons concu et realise un dispositif permettant la production des agregats et l'etude de leur comportement vis a vis d'une excitation par une onde electromagnetique. Ce dispositif inclut une source d'agregats a vaporisation laser et un spectrometre de masse a temps de vol dote d'un reflectron. Le laser de vaporisation utilise est un nd: yag pulse, de longueur d'onde de 532 nm. Un barreau est vaporise a l'interieur de la source en presence d'un gaz porteur (helium), injecte par une vanne pulsee. La detente du melange gaz porteur/agregats, dans une enceinte sous vide, permet d'obtenir un jet supersonique. Le spectrometre de masse se trouve dans l'axe du jet ; les agregats sont ionises a l'aide du faisceau d'un laser a colorant pulse perpendiculaire au jet. Nous avons teste le dispositif en fabriquant des agregats d'aluminium. Nous avons compare les performances de deux chambres de vaporisations. Pour optimiser la source, nous avons etabli l'influence de nombreux parametres sur la production des agregats, en particulier la geometrie de la source et la synchronisation des evenements (ouverture de la vanne pulsee, mouvement du barreau, impulsions du laser de vaporisation et du laser d'ionisation). Nous avons observe des agregats d'aluminium contenant plus de 100 atomes. La mise au point du spectrometre de masse a temps de vol a ete realisee sur ces agregats d'aluminium. La resolution est d'environ de 4000 uma. Pour obtenir des agregats plus froids, nous avons mis en uvre un dispositif de refroidissement de la source a la temperature de l'azote liquide. Nous avons mesure la temperature des molecules de na#2 formees dans le jet par spectroscopie rovibrationnelle. Les temperatures rotationnelle et vibrationnelle mesurees sont respectivement de 170 k et 400 k lorsque la source est a la temperature ambiante et de 70 k et 250 k lorsque la source est refroidie