Réalisation d'une expérience d'interférences électroniques de type-Young avec une source d'électron unique

L expérience d interférences de type Young avec un système interférentiel à l échelle atomique et une source d électron unique a été réalisée avec succès. L électron provient de l autoionisation de l hélium doublement excité (2lnl n >= 2), après capture des deux électrons d une cible moléculaire H2 par un ion projectile He2+. En se désexcitant par autoionisation, l atome He** constitue une source d électron unique indépendante de l interféromètre composé par les deux protons H+ de la molécule H2 complètement ionisée. Nous avons mesuré les distributions en énergie et en angle des électrons émis lors de collisions He2+ + H2. Les spectres obtenus font apparaître des pics associés aux électrons Auger émis par le projectile He**. Chaque électron Auger diffuse de façon cohérente sur les deux centres H+ de la molécule cible. Le système interférentiel H+-H+ est systématiquement détruit après avoir été traversé par un seul électron. De cette manière, une expérience d interférence élémentaire à électron unique est réalisée. En répétant un grand nombre de fois cette expérience élémentaire, le phénomène d interférence à électron unique se manifeste par l apparition d oscillations dans la distribution angulaire des électrons diffusés. Pour la collision 3He2+ + H2 à 30 keV, les oscillations présentent une période de ~ 17 proche de la valeur obtenue théoriquement. Ces oscillations observées pour la première fois avec des électrons uniques envoyés sur un système interférentiel à l échelle atomique constituent une preuve expérimentale qu'un électron interfère avec lui-même.The experiment of Young type interference with an atomic-size double slit system and a single electron has been performed successfully. The electron is provided by autoionization of a doubly excited He** atom (2lnl n >= 2) following the capture of both electrons of H2 by a He2+ incoming ion. The autoionizing projectile is a single-electron source, independent of the interferometer provided by the two H+ centers of the fully ionized H2 molecule. We have measured the energy and angular distributions of electron emission following the collision He2+ + H2. The obtained spectra show the peaks associated with Auger electrons emitted by the projectile. Each Auger electron scatters coherently on the H+ target centers. The interferometer H+-H+ is systematically destroyed after one single electron has passed through. An elementary single-electron interference experiment is thus performed. By repeting the elementary experiment, the single-electron interference phenomenon is revealed by the emergence of oscillations in the angular distribution of the scattered Auger electrons. For the collision 3He2+ + H2 at 30 keV, the oscillations appear with a period of ~ 17 close to the theoretical value. These oscillations observed for the first time with single electrons scattering on an atomic-size interferometer are an experimental proof that the electron interferes withCAEN-BU Sciences et STAPS (141182103) / SudocSudocFranceF

Otobiografi Hasan Al-Banna tokoh pejuang islam/ Al-Hajaji

ii, 190 hal.; 18 cm

K-shell and total ionization cross sections following electron-molecule collisions: An empirical scaling law

International audienceCollisions between electrons and various molecular targets (H2O, CH4, C3H4, N2) at projectile energies above the K-shell ionization threshold of the molecule have been investigated experimentally. From electron emission spectra, relative total ionization cross section σt and K-shell ionization cross section σK are determined. The ratio σK/σt is then deduced for each target as a function of the projectile energy and compared with those evaluated in the case of atomic targets. Strong differences between atomic and molecular targets are observed in the slope of the ratio at the highest projectile energies. These differences are explained using the well-known Kim-Rudd formula developed for atomic targets. In the projectile energy range we explored, we develop a simple empirical scaling law for the ratio σK/σt as a function of the projectile energy

lnterférences de type Young avec une source à un seul électron

International audienceDes interférences dues à la diffusion d'un électron unique sur deux protons, qui jouent le rôle de deux trous de Young, ont été mises en évidence expérimentalement pour la première fois. L'électron provient de l'auto-ionisation de l'hélium excité après capture des deux électrons de la molécule H2 par un projectile He2+. Ces interférences se manifestent par l'apparition d'oscillations d'intensité dans la distribution angulaire des électrons diffusés. La présence de ces oscillations prouve qu'un électron peut interférer avec lui-même. L'expérience présente est analogue à une expérience de pensée imaginée par Feynman en 1963

Physique/Physique subatomique. Interférences de type Young avec une source à un seul électron

RESUME : Des interférences dues à la diffusion d'un électron unique sur deux protons, qui jouent le rôle de deux trous d'Young, ont été mises en évidence expérimentalement pour la première fois. L'électron provient de l'autoionisation de l'hélium excité après capture des deux électrons de la molécule H2 par un projectile He2+. Ces interférences se manifestent par l'apparition d'oscillations dans la distribution angulaire des électrons diffusés. La présence de ces oscillations prouve qu'un électron peut interférer avec lui-même. Cette expérience est analogue à l'expérience de pensée imaginée par Feynman en 1963, dans laquelle il retrace le devenir d'un électron après traversée de deux fentes rapprochées. Pour citer cet article : F. Frémont et al., C. R. Physique 9 (2008). ABSTRACT : Young-type interference with a one electron source. In the present work we provide experimental evidence for Young-type interferences caused by one single electron acting on a given double-center scatterer which is analogous to an atomic-size doubleslit apparatus. The interfering electron is provided by autoionization of a doubly-excited helium atom following the capture of the two H2 target electrons by a He2+ incoming projectile ion. In the backward direction, the auto-ionized electron scatters on the two H+ centers of the fully ionized target molecule. Here, the auto-ionizing projectile plays the role of a single-electron source, independent of the interferometer provided by the residual two-center target. The present experiment resembles the famous “thought experiment” imagined by Feynman in 1963, in which the quantum nature of the electron is illustrated from a Younglike double-slit experiment. Similarly to the case of Young's experiment with light, the interference effect manifests itself in well defined oscillations in the angular distribution of the scattered electrons. To cite this article: F. Frémont et al., C. R. Physique 9 (2008)

Anisotropic ion emission in the fragmentation of small molecules by highly charged ion impact

International audienceIn this work, we present double differential ion emission yields measured by the method of fragment ion spectroscopy for collisions of N6+ and O7+ ions with water and methane molecules at ~30 keV impact energies. The angular distribution of the fragment ions shows expected post-collision and nucleus-nucleus binary collision effects with the indication of an interplay between Coulomb explosion and binary collision mechanisms. We have found significant differences in the fragmentation patterns of methane for the two projectiles, which may be a signature of strong, resonant capture channels. For triple capture, an unexpected angular distribution has been found for water, which may be attributed to orientation sensitivity of some of the capture channels. Such processes can be highly important for radiation therapy and astrophysics

Coulomb explosion and binary encounter processes in collisions between slow ions and small molecules of biological interest

International audienceIn this work we study the ion impact induced fragmentation of small molecules, which are relevant for radiation damage studies in biological tissues. We present double differential ion emission yields for collisions of N6+ ions with water and methane molecules at 15 and 30 keV impact energies. The angular distribution of the fragment ions shows post-collision and nucleus-nucleus binary collision effects. In the multiple capture energy range, a strong interplay is indicated between the Coulomb explosion and the binary collision mechanisms. In the energy region, where triple capture is dominant, an unexpected angular distribution was found for water fragments, which may be attributed to orientation sensitivity of some of the capture channels. Such processes are relevant for astrophysics and radiation therapy

K-shell ionization cross sections following 0.6-4-keV e- + H2O collisions

International audienceCollisions between electrons and a H2O vapor target at projectile energies ranging from 600 eV to 4 keV have been investigated experimentally and theoretically, in order to determine cross sections for the production of a K-shell vacancy of the H2O molecule. The electrons originating from direct ionization and from autoionization were detected at angles in the range 30°–130° with respect to the incident beam direction. From the spectra, cross sections for the emission of a target electron following the production of a K-shell vacancy in oxygen are determined as a function of the projectile energy. The present experimental results are compared with semiempirical formula that have been extensively used previously for electron-atom collisions, and with model calculations using plane wave Born approximation. The ratio between K-shell and total ionization cross sections is found to be similar to that determined for an O atomic target, except at the highest projectile energies, for which it is equivalent to that determined for Ne. We show that this ratio is essentially governed, for sufficiently high collision energies, by the ratio between the outer- and inner-shell ionization potentials