LASER OPTOGALVANIC EFFECTS CAUSED BY FORMATION OF NEGATIVE IONS

Résumé
Dans ce rapport deux types d'effets optogalvaniques sont présentés et étudiés. En premier lieu, il a été démontré la possibilité d'obtenir un effet optogalvanique dans les gaz moléculaires électronégatifs (SF₆, CCl₂F₂, I₂). L'effet du au piégeage volumique d'électrons est observé à bas voltage dans une diode fonctionnant en régime de charge d'espace et dans un magnétron à triode. Les molécules SF₆, CCl₂ F₂ sont excitées vibrationnellement par absorption d'une transition d'un laser à CO₂ ou par un processus Raman résonnant (I₂) sous l'action combinée des rayonnements du deuxième harmonique du laser à YAG et du laser à colorants organiques. La possibilité d'utiliser ces effets liés au piégeage volumique d'électrons et leurs propriétés sont étudiées en spectroscopie moléculaire optogalvanique. En second lieu, la physique de la chimionisation laser-induite par collisions thermiques entre des atomes de métaux alcalins et quelques molécules électronégatives, est présentée. Les expériences ont été faites sur le sodium dont les atomes sont excités par un laser à colorants organiques. Nous avons mesuré la vitesse absolue de l'ionisation collisionnelle pour l'état 4d de Na avec des gaz-cibles tels que O₂, SF₆ CH₃Br, CH₃I. Les données expérimentales sont comparées à la théorie pour des transitions nonadiabatiques dans la théorie de Landau-Zener modifiée par Zembekov. Il est montré que le modèle des croisements multiples est valable et que le maximum Landau-Zener de la section efficace est atteint.

Abstract
In this paper two kinds of optogalvanic effects are discussed and investigated. First, it was demonstrated the possibility of obtaining optogalvanic effects in electronegative molecular gases (SF₆, CCl₂F₂, J₂) due to volume electron capture. Effects have been observed at low voltage in space charge limited diode and triode magnetron. The molecules were vibrationally excited at absorption of CO₂-laser radiation (SF₆, CCl₂F₂) or at the resonance Raman-like process (J₂) under second harmonic YAG-laser and dye laser radiation. The properties and the probability using of these effects for molecular optogalvanic spectroscopy are discussed. At second, the physics of laser-assisted chemo-ionization at thermal collisions between alkali metal atoms and some electronegative molecules are considered. Experiments were made with sodium atoms whose were excited by dye laser radiation. We measured the absolute rate of the collisional ionization for 4d Na state with gas-target as O₂, SF₆, CH₃Br, CH₃J. The experimental data are compared with Landau-Zener theory of nonadiabatic transitions modified by Zembekov. It is discovered that the model of multiple-crossing are valid and the Landau-Zener maximum of the cross-section is realized.