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Technique et développement expérimentaux

par Lepere Valéria - 25 mars 2010 (modifié le 18 mars)

Montage en phase gazeuse

Nos études reposent sur une expérience couplant la détection de fluorescence et la détection d’ions au sein d’un même dispositif expérimental. Prochainement, un spectromètre de photoélectron équipé d’une caméra CCD sera ajouté au dispositif pour réaliser des expériences de dichroïsme circulaire de photoélectron.

Une source de molécules refroidies en jet supersonique est associée à :

- un spectromètre de masse
- une détection de fluorescence

afin de réaliser des expériences de double résonance IR/UV par exemple.

Dispositif expérimental en phase gazeuse pour les mesures de spectroscopie par double résonance IR/UV.
Dispositif expérimental en phase gazeuse pour les mesures de spectroscopie par double résonance IR/UV.

Dans les deux cas, l’expérience est réalisée en phase gazeuse pour étudier chaque molécule indépendamment de son environnement. Cependant la plupart des molécules sont commercialisées sous forme de poudre. Jusqu’à maintenant, l’équipe utilisait une méthode de chauffage de l’échantillon qui, couplé à un jet supersonique, permet de produire des molécules intactes et ro-vibrationnellement refroidies. Cette technique simple et très efficace pour certaines molécules n’est plus utilisable pour des molécules dont la température de fusion est supérieure à 100°C environ ou thermosensibles.

Une source d’ablation laser a été installée. L’idée est d’induire une désorption des molécules souhaitées par impact laser YAG à 532nm sur la surface d’un échantillon composé d’un absorbeur d’énergie (du carbone) et de la molécule étudiée. Cette source a été développée en collaboration avec les services techniques du laboratoire Thierry Chamaillé, Christophe Charrière, Frédéric Ferreira et Raymond Vasquez). Les molécules désorbées sont alors emmenées jusqu’à la zone d’interaction à l’aide d’un gaz porteur issu de la détente supersonique créé par une vanne pulsée.

Vue de l'intérieur de l'expérience en phase gazeuse. Source des molécules par ablation et électrodes du spectromètre à temps de vol.
Vue de l’intérieur de l’expérience en phase gazeuse. Source des molécules par ablation et électrodes du spectromètre à temps de vol.

La spectroscopie des molécules est réalisée grâce à deux laser commerciaux accordables (laser à colorants SIRAH pompé par un laser YAG Spectra Physics et un laser OPO/OPA LaserVision). Ces lasers sont synchronisés via une centrale laser fabriquée au sein du laboratoire par Christophe Charrière.

Poste de contrôle informatique de l'expérience en phase gazeuse
Poste de contrôle informatique de l’expérience en phase gazeuse

- Le signal d’ions produits lors des expériences d’excitation électronique ou vibrationnelle est mesuré sur des galettes de microcanaux couplées à une interface informatique d’acquisition LabView développée au laboratoire par Danielle Furio.

- Le signal de fluorescence est collecté et dirigé vers un monochromateur Jobin-Yvon connecté à une caméra CCD. Ceci nous permet d’enregistrer les spectres d’émission de fluorescence, nous permettant d’accéder aux états vibrationnels de l’état fondamental. Là encore une interface informatique permet l’acquisition et l’enregistrement des données.

Montage en phase condensée

Nous mesurons l’absorption IR et le dichroïsme circulaire vibrationnel (VCD) grâce à un spectromètre à Transformée de Fourier IR VERTEX 70 équipé du module VCD PMA 50 tous deux de la société Bruker.

Dispositif pour les études de Dichroïsme Circulaire Vibrationnel VCD
Dispositif pour les études de Dichroïsme Circulaire Vibrationnel VCD

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