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Microscopie de photodétachement à 2 couleurs C. Blondel, W. Chaibi, C. Delsart et C. Drag Laboratoire Aimé Cotton, UPR 3321, CNRS, campus dOrsay.

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2 Microscopie de photodétachement à 2 couleurs C. Blondel, W. Chaibi, C. Delsart et C. Drag Laboratoire Aimé Cotton, UPR 3321, CNRS, campus dOrsay

3 Microscopie de photodétachement : principe Principe : Y.N. Demkov et al., JETP Lett. 34, 403 (1981) Microscopie de photodétachement : C. Blondel et al., Phys. Rev. Lett. 77, 3755 (1996) Microscopie de photoïonisation : C. Nicole et al., Phys. Rev. Lett. 88, (2002) Microscopie de photodétachement moléculaire : C. Delsart et al., Phys. Rev. Lett. 89, (2002) z0z0 a

4 : Doublet de lentilles simples ("einzellens") 2,5,9,10 : Plaques déflectrices 3,6,8 : Lentille simple 4 : Filtre de Wien 7 : Virage quadrupolaire 11 : Quadrupôle de focalisation 12 : Ralentisseur 13 : Zone dinteraction énergie cinétique du jet : 300 à 500 eV 60 à 80 km.s -1 x y détecteur : largeur à mi-hauteur 65 µm 1 électron toutes les 0,1 ms à 1 ms Jet dions et colonne de champ électrique hauteur de chute : z 0 = 0,514 m F entre 150 et 450 V/m

5 Acquisition (double passage) R max = 0,5 - 2,2 mm N = 1 – 9 = 0,3 - 1,8 cm -1 i = µm = pm F=258.6 V/m de 2 à 2000 s jet dions miroir de renvoi détecteur Laser à colorant photoélectrons F = 535 à 710 nm (~ 596 nm) P = 100 à 400 mW Stabilité < 10 MHz sur 30 min (Sigmamètre) mesurée ~ (lambdamètre WSU)

6 Analyse quantitative et spectrométrie électronique R j Si - F = 427 Vm -1 ~ +/- 1% = 0,926 ± 0,002 cm -1 ± 0,008 cm -1 American Journal of Physics 66, 38 (1998) Fq m 2/ /2 /F

7 Détermination de laffinité électronique Ion négatif Espèce neutre h A Affinité électronique A : h est mesurée 3/2 /F est donné par lajustement (leffet Doppler est pris en compte) Fluor A( 19 F) = ,451(20) cm -1 Oxygène A( 16 O) = ,676(7) cm -1 Silicium A( 28 Si) = ,246(8) cm -1 Soufre A( 32 S) = ,9760(42) cm -1 Eur. Phys. J. D33, 335 (2005) Structure interne atomes et ions Soufre 32 S : E( 2 P 1/2 ) E( 2 P 3/2 ) = 483,5352(34) cm S: E( 3 P 1 ) E( 3 P 2 ) = 396,0587(32) cm -1 J. Phys. B39, 1409 (2006) Molécules OH A( 16 O 1 H) = ,982(7) cm -1 J. Chem. Phys. 122, (2005) SH A( 32 S 1 H) = ,543(12) cm -1 J. Mol. Spec., sous presse (2006)

8 Microscopie de photodétachement à 2 couleurs =3,898 GHz 2ème couleur : 2 1ère couleur : 1 avec = très bien connu 3/2 /F

9 Système dexcitation à 2 couleurs ( ~ 596 nm) P ~ 400 mW Photodiode piezo d ~ 1,2 cm /2 Modulateur Electro-optique LiNbO 3 Synthétiseur =1,949 GHz P =-2,3 dbm Amplificateur + 37 dB P ~ 2*85 mW R 1 =80% R 2 =80% d ~ 3,85 cm

10 Enregistrements et ajustements pm pm au lieu de (42) cm -1 A( 32 S) = (40) cm -1 en laissant le champ électrique libre

11 Conclusion et perspectives La « Microscopie de photodétachement » permet une utilisation quantitative des images pour de la spectroscopie de très haute résolution (2, ) La « Microscopie de photodétachement à 2 couleurs» conduit à déterminer lénergie électronique indépendamment du champ électrique « Microscopie de photodétachement » en champ magnétique transverse et longitudinal T. Kramer et al. Europhys. Lett., (2001) Bracher et al., Phys. Rev. A 73, (2006) « Microscopie de photodétachement » en régime pulsé (changement de détecteur + fabrication dune chaîne laser pulsée monomode – 30 ns, 10 mJ)


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