Étude d'une décharge luminescente d'hydrogène par perturbation laser : relaxations atomique et moléculaire, équilibre de dissociation

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Abstract
Nous utilisons une méthode de perturbation laser pour déterminer les coefficients de relaxation des niveaux n = 3, 4, 5 de H et les taux de relaxation rotation-translation (R-T) des états G1 Σg + (v = 0,1) et I1 πu(v = 0) de H2 en fonction de caractéristiques pression-courant de la décharge. Le dépeuplement des états atomiques excités est la conséquence de l'émission spontanée de rayonnement vers les niveaux inférieurs, et des collisions inélastiques avec les molécules dans les états fondamental (f) et pseudo-métastable (m). Les sections efficaces des réactions H(n) + H2(fm)→ H + H*2 déduites de ces mesures sont toutes de l'ordre de 1,5 × 10-14 cm2. La variation des coefficients de relaxation avec la densité électronique du plasma est interprétée comme une variation du coefficient de dissociation de la réaction H2 + e- → 2H + e- avec la densité électronique. De cette variation, on a pu déduire le coefficient de dissociation dans la décharge en fonction de l'énergie cinétique électronique dans la gamme 3 eV < Te < 10 eV. Enfin, pour les états moléculaires excités G et I, nous avons déterminé les sections efficaces de relaxation R-T dont les valeurs sont comprises entre 1,9 x 10-14 cm2 et 1,5 × 10-14 cm2. Cette relaxation s'accompagne d'un transfert d'excitation dans la structure rotationnelle avec |Δ J| = 1 en contradiction avec les règles de sélection optique quadrupolaires (|ΔJ| = 2)