Émission X(L) du xénon par interaction laser -agrégats

National audienceNous avons étudié le rayonnement X provenant d'ions fortement multichargés (" 24+) présentant des lacunes en couche L produits lors de l'irradiation d'agrégats de xénon par des impulsions lumineuses issues d'un laser femtoseconde de puissance. Les résultats obtenus lors de la toute dernière campagne d'expériences réalisée auprès du serveur LUCA du SPAM/DRECAM au CEA/Saclay mettent en cause certains travaux antérieurs. Des divergences marquées apparaissent tant au niveau de l'interprétation des spectres X que sur la variation du taux d'émission en fonction de l'éclairement et de la longueur d'onde

Unusual hydrogen and hydroxyl migration in the fragmentation of excited doubly-positively-charged amino acids in the gas phase

We present a combined experimental and theoretical study of the fragmentation of doubly-positively- charged amino acids in the gas phase. The combination of ab initio molecular dynamics simulations with ion- molecule collisions followed by multiple-coincidence mass spectrometric techniques, allows us to obtain a complete picture of the fragmentation dynamics. In addition to the expected Coulomb explosion, we have found evidence of hydrogen and hydroxyl-group migration processes, which leads to unusual fragmentation product

Electron Capture in Collisions of Slow Highly Charged Ions with an Atom and a Molecule: Processes and Fragmentation Dynamics

International audienceProcesses involved in slow collisions between highly charged ions (HCI) and neutral targets are presented. First, the mechanisms responsible for double electron capture are discussed. We show that, while the electron-nucleus interaction is expected to be dominant at projectile velocities of about 0.5 a.u., the electron-electron interaction plays a decisive role during the collision and gains importance when the projectile velocity decreases. This interaction has also to be invoked in the capture of core electrons by HCI. Finally, the molecular fragmentation of H2 following the impact of HCI is studied

Failure of hydrogenation in protecting polycyclic aromatic hydrocarbons from fragmentation

A recent study of soft X-ray absorption in native and hydrogenated coronene cations, C$_{24}$H$_{12+m}^+$ $m=0-7$, led to the conclusion that additional hydrogen atoms protect (interstellar) Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) molecules from fragmentation [Reitsma et al., Phys. Rev. Lett. 113, 053002 (2014)]. The present experiment with collisions between fast (30-200 eV) He atoms and pyrene (C$_{16}$H$_{10+m}^+$, $m=0$, 6, and 16) and simulations without reference to the excitation method suggests the opposite. We find that the absolute carbon-backbone fragmentation cross section does not decrease but increases with the degree of hydrogenation for pyrene molecules.Comment: 10 pages, 5 figure

Dynamique sub-picoseconde de l'interaction laser de puissance – agrégats de gaz rare : émission intense de rayons X et production d'ions multichargés.

National audienceLors de campagnes d'expériences réalisées sur le Laser Ultra Court Accordable du CEA/Saclay, nous avons étudié le rayonnement X, tant qualitativement (spectroscopie et énergie moyenne des photons) que quantitativement (taux absolus et lois d'évolution), émis lors de l'interaction d'un jet effusif d'agrégats de gaz rare (Ar, Kr, Xe comprenant entre 10^4 et 10^6 atomes/agrégat) avec un laser femtoseconde de puissance (éclairement jusqu'à quelques 10^17 W/cm2). Les résultats présentés dans ce manuscrit sont uniquement dédiés aux agrégats d'Ar pour lesquels nous avons observé un rayonnement X issu d'ions fortement multichargés (jusqu'à l'Ar16+) présentant des lacunes en couches K. La technique de spectroscopie X utilisée a permis de déterminer pour la première fois des taux absolus ainsi que les lois d'évolution de l'émission X en fonction de l'ensemble des paramètres gouvernant l'interaction (intensité, polarisation, longueur d'onde et durée du pulse laser aussi bien que taille, densité et numéro atomique des agrégats)

Slow ion interaction with N-methylglycine and N-acetylglycine

N-acetyl glycine and N-methyl glycine molecules in the gas phase are ionized by electron exchange with slow O6+ ions at an energy of 48 keV. After ionization, the methyl and acetyl substituted glycines dissociate into fragments analogous to that resulting from ionization and fragmentation of amino acids and peptides, respectively. N-acetylglycine which contains a peptide bond also effectively tautomerizes to the diol form. Such tautomerization is typical for amino acids, however, we show that the tautomerization mechanism of the N-acetylglycine is differen

Fusion reaction dynamics of fullerene molecules

Systematic molecular dynamics simulations based on the self-consistent charge density functional tight-binding method have been performed for the molecular collisions inside clusters of fullerene molecules, after prompt atom knockouts by the keV ions. The thermodynamic and kinetic stabilities, as well as the bonding features, have been investigated for the most stable dumbbell dimers C+118, C+119 and C+12

Charge and energy flows in ionised thymidine

We present a combined experimental and theoretical study of the ionisation and fragmentation of the nucleoside thymidine in the gas phase. Two sources of ionisation/excitation are used, namely UV photons and low-energy multiply charged ions, associated with coincidences measurements, respectively photoelec- tron/photofragment (PEPICO) and fragment/fragment. Coupling these experiments with quantum chemistry calculations, we obtain a complete picture of the fragmentation dynamics, in particular the charge and energy transfers within the molecular edific

Interaction de molécules et d'agrégats d'hydrocarbures aromatiques polycycliques avec des ions multichargés lents

La thèse est consacrée à l étude de l interaction entre des ions multichargés lents (énergie cinétique de quelques dizaines de keV) et des molécules d intérêt astrophysique, notamment des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), soit sous forme moléculaire, soit sous forme d agrégats. Les études ont eu pour but d analyser les processus fondamentaux qui interviennent lors de collisions entre des molécules et des agrégats d hydrocarbures aromatiques polycycliques et des ions multichargés. Au cours de cette interaction, l'énergie potentielle apportée par l'ion incident provoque un échange d'électrons entre la cible et le projectile. Par conséquence, les molécules ou les agrégats sont simplement ou multiplement chargés. Nous nous sommes intéressés à la stabilité de ces systèmes de taille finie par rapport à un excès de charge et à l énergie interne. L importance des différentes voies de fragmentation qui ont été étudiées pour des molécules isolées ainsi que pour des agrégats, dépend de la taille, de la structure, de la charge et de la température du système. Les études présentées dans cette thèse, constituent une première, et apportent un éclairage original sur la stabilité des agrégats de HAP cationiques, simplement ou multiplement chargés.The work presented in this thesis concerns the study of the interaction of low energy multiply charged ions (few tens of keV) with molecules of astrophysical relevance, either in molecular or in cluster form. It is the main aim to study the fundamental processes which occur when molecules and clusters of the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are colliding with multi-charged ions (MCIs). During this interaction the potential energy transported by the ions provokes a charge transfer between the target and the projectile. Consequently, after the collision the molecules or the clusters are singly or multiply charged. We are interested in the stability of these size-finite systems in relation with the excess charge and the internal energy of the system. The different fragmentation channels which have been studied for molecules and clusters depend on their sizes, their structures, their charge states and their internal energies. The studies presented in this thesis, which are the first this kind, give new insight in the stability of the simply and multiply charged cationic clusters of PAH molecules.CAEN-BU Sciences et STAPS (141182103) / SudocSudocFranceF