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Accueil > Recherche > RISMAS - Réactions d’Ions, Spectrométrie de Mass, Analyse et Spectroscopie > Photoionisation VUV et réactions ion-molécule

Réactions ion-molécule et photoionisation VUV contrôlées : applications à la modélisation des atmosphères planétaires et des plasmas


Permanents : Christian Alcaraz (DR), Claire Romanzin (MCF), Roland Thissen (DR)

Le but de ces travaux est double : comprendre la réactivité élémentaire et fournir des données expérimentales pour la modélisation de milieux complexes comme les ionosphères planétaires, le milieu interstellaire ou les plasmas.

Parmi les processus intervenant dans ces milieux, nous étudions plus particulièrement ceux concernant la création, la transformation ou la destruction des ions positifs et négatifs présents dans ces milieux, comme la photoionisation, les réactions ion-molécule ou le photodétachement.

Le Montage CERISES

Les travaux de l’équipe reposent essentiellement sur le montage CERISES. Il s’agit d’un spectromètre de masse avec une source par photo-ionisation, qui permet l’activation des ions produits dans un dispositif MS/MS basé sur des guides Radio Fréquence (2 filtres quadripôlaires, et une cellule de collision au sein d’un octupôle). L’utilisation du rayonnement VUV à longueur d’onde fixée (synchrotron SOLEIL) et des méthodes de coïncidence avec les électrons de seuil permet de contrôler l’énergie interne des ions. Le contrôle de la pression absolue dans la cellule (via un baratron) et des conditions d’accélération des ions en font un instrument unique permettant la mesure de sections efficaces absolues de réactions en fonction de l’énergie interne et/ou de la cinétique de l’espèce réactive lors de la collision.

Il faut noter que le montage CERISES est une expérience d’accueil, associée au synchrotron SOLEIL : à ce titre, elle participe à l’accueil d’utilisateurs extérieurs sur la ligne de lumière DESIRS.

Ces mesures de sections efficaces sont particulièrement nécessaires pour l’interprétation de la chimie des ionosphères, et ont notamment été orientées par l’étude de la chimie de l’ionosphère planétaire de Titan, pour contribuer à alimenter les modèles visant à interpréter les résultats obtenus par la sonde Cassini-Huygens. C’est dans ce cadre qu’ont notamment été mesurées la réactivité de l’ion O+ avec le méthane dans des états sélectionnés en énergie en sélectionnant l’état initial par électron de seuil (TPEPICO). La réactivité du cation CH3+ sur des hydrocarbures a pu être étudiée, via le développement d’une méthode de production en jet par pyrolyse éclair de radicaux CH3, ouvrant ainsi l’accès à la réactivité de nombreux cations qui ne peuvent être obtenus par photo-ionisation directe d’une espèce neutre.