25 research outputs found

    Roadmap on dynamics of molecules and clusters in the gas phase

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    This roadmap article highlights recent advances, challenges and future prospects in studies of the dynamics of molecules and clusters in the gas phase. It comprises nineteen contributions by scientists with leading expertise in complementary experimental and theoretical techniques to probe the dynamics on timescales spanning twenty order of magnitudes, from attoseconds to minutes and beyond, and for systems ranging in complexity from the smallest (diatomic) molecules to clusters and nanoparticles. Combining some of these techniques opens up new avenues to unravel hitherto unexplored reaction pathways and mechanisms, and to establish their significance in, e.g. radiotherapy and radiation damage on the nanoscale, astrophysics, astrochemistry and atmospheric science

    Kinetics and Branching for the Reactions of N<sub>2</sub><sup>+</sup> with C<sub>3</sub>H<sub>4 </sub>Isomers at Low Temperatures and Implications for Titan’s Atmosphere

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    International audienceThe photoionization of N2 plays a key role in initiating the formation of complex organic molecules in the nitrogen-rich atmosphere of Saturn’s largest moon, Titan. To date, only a handful of laboratory studies have explored the reactivity of N2+ ions with hydrocarbons─limited to methane, acetylene, and ethylene─at the low temperatures relevant to Titan. Here, the rate coefficients, product identity, and branching ratios of the ion–molecule reactions of N2+ with C3H4 isomers, namely, propyne CH3CCH and allene CH2CCH2, were measured between 24 and 72 K in uniform supersonic flows. The rate coefficients are collisional and their temperature dependence is in remarkable agreement with capture models. The outcomes of both reactions are similar: they proceed primarily via dissociative charge transfer, leading to the formation of C3H3+ (main product, >70%) and C3H2+ (between 9 and 17%), whereas a second, nondissociative charge-transfer mechanism leading to C3H4+ becomes slightly more prominent as the temperature decreases (from 3 to 12%). C3H3+ is plausibly formed predominantly as the smallest aromatic cation, cyclopropenyl c-C3H3+, by following the lowest-energy pathway for the decomposition of allene and propyne cations. The measured rate coefficients and branching ratios were included in a photochemical model of Titan’s atmosphere. The results point toward a secondary role of N2+ + C3H4 reactive pathways in the production of c-C3H3+

    Suppression des effets de l'humidité du sol des spectres proche infra-rouge pour la prédiction de la teneur en carbone du sol

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    International audienceField measurement using NIR spectroscopy has become very popular for measuring soil properties. However NIR reflectance is quite sensitive to external environmental conditions, such as temperature, and soil moisture in particular. In field measurement, the soil moisture content can be highly variable. It is a challenge to find a method for predicting the properties of soil samples in the field that have variable moisture content. This paper attempts to develop a novel algorithm to remove the spectral effect of soil moisture for the calibration of soil carbon content. The algorithm projects all the soil spectra orthogonal to the space of variation. Here the unwanted variations of soil moisture can be effectively removed. We conducted experiments using soils at different moisture content, and the results show that it is feasible to remove the moisture effect from field spectra. This resulted in improved calibration of soil carbon content

    Formation et Ă©volution des aĂ©rosols dans l’atmosphĂšre de Titan

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    National audienceLes observations effectuĂ©es par les instruments embarquĂ©s Ă  bord de l’orbiteur Cassini montrent que la croissance molĂ©culaire mise en Ă©vidence dans l’ionosphĂšre de Titan mĂšne Ă  la formation d’aĂ©rosols. Des Ă©tudes rĂ©centes de la physico-chimie de cette couche de l’atmosphĂšre ont Ă©tabli que les ions lourds positifs et nĂ©gatifs dĂ©tectĂ©s par spectromĂ©trie de masse sont des embryons d’aĂ©rosols.En dĂ©pit de ces avancĂ©es, de nombreuses interrogations demeurent. Un des objectifs des travaux menĂ©s consiste Ă  comprendre le rĂŽle exact des ions dans la formation des aĂ©rosols en examinant les collisions Ă©lĂ©mentaires Ă  l’aide d’un rĂ©acteur produisant un Ă©coulement supersonique uniforme couplĂ© Ă  une source sĂ©lective d’ions (CRESU-SIS). De façon complĂ©mentaire, un autre objectif consiste Ă  simuler la croissance des ions dans un rĂ©acteur plasma (PAMPRE) ou photochimique (APSIS) et Ă  comparer les produits ionisĂ©s avec les spectres mesurĂ©s par les instruments INMS et CAPS-ELS embarquĂ©s Ă  bord de Cassini.Pour mener Ă  bien ces Ă©tudes, nous associons modĂ©lisateurs, physico-chimistes expĂ©rimentateurs et thĂ©oriciens. Il est clair en effet que la comprĂ©hension de la photochimie des atmosphĂšres planĂ©taires froides, en particulier celle de Titan, passe par l’identification des processus clĂ©s ainsi que par l'obtention thĂ©orique et expĂ©rimentale d'un grand nombre de donnĂ©es fiables et sur les rĂ©actions et processus physico-chimiques Ă  trĂšs basses tempĂ©ratures (< 200 K) et leur utilisation dans des modĂšles photochimiques atmosphĂ©riques rĂ©alistes

    Formation et Ă©volution des aĂ©rosols dans l’atmosphĂšre de Titan

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    National audienceLes observations effectuĂ©es par les instruments embarquĂ©s Ă  bord de l’orbiteur Cassini montrent que la croissance molĂ©culaire mise en Ă©vidence dans l’ionosphĂšre de Titan mĂšne Ă  la formation d’aĂ©rosols. Des Ă©tudes rĂ©centes de la physico-chimie de cette couche de l’atmosphĂšre ont Ă©tabli que les ions lourds positifs et nĂ©gatifs dĂ©tectĂ©s par spectromĂ©trie de masse sont des embryons d’aĂ©rosols.En dĂ©pit de ces avancĂ©es, de nombreuses interrogations demeurent. Un des objectifs des travaux menĂ©s consiste Ă  comprendre le rĂŽle exact des ions dans la formation des aĂ©rosols en examinant les collisions Ă©lĂ©mentaires Ă  l’aide d’un rĂ©acteur produisant un Ă©coulement supersonique uniforme couplĂ© Ă  une source sĂ©lective d’ions (CRESU-SIS). De façon complĂ©mentaire, un autre objectif consiste Ă  simuler la croissance des ions dans un rĂ©acteur plasma (PAMPRE) ou photochimique (APSIS) et Ă  comparer les produits ionisĂ©s avec les spectres mesurĂ©s par les instruments INMS et CAPS-ELS embarquĂ©s Ă  bord de Cassini.Pour mener Ă  bien ces Ă©tudes, nous associons modĂ©lisateurs, physico-chimistes expĂ©rimentateurs et thĂ©oriciens. Il est clair en effet que la comprĂ©hension de la photochimie des atmosphĂšres planĂ©taires froides, en particulier celle de Titan, passe par l’identification des processus clĂ©s ainsi que par l'obtention thĂ©orique et expĂ©rimentale d'un grand nombre de donnĂ©es fiables et sur les rĂ©actions et processus physico-chimiques Ă  trĂšs basses tempĂ©ratures (< 200 K) et leur utilisation dans des modĂšles photochimiques atmosphĂ©riques rĂ©alistes

    Formation et Ă©volution des aĂ©rosols dans l’atmosphĂšre de Titan

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    National audienceLes observations effectuĂ©es par les instruments embarquĂ©s Ă  bord de l’orbiteur Cassini montrent que la croissance molĂ©culaire mise en Ă©vidence dans l’ionosphĂšre de Titan mĂšne Ă  la formation d’aĂ©rosols. Des Ă©tudes rĂ©centes de la physico-chimie de cette couche de l’atmosphĂšre ont Ă©tabli que les ions lourds positifs et nĂ©gatifs dĂ©tectĂ©s par spectromĂ©trie de masse sont des embryons d’aĂ©rosols.En dĂ©pit de ces avancĂ©es, de nombreuses interrogations demeurent. Un des objectifs des travaux menĂ©s consiste Ă  comprendre le rĂŽle exact des ions dans la formation des aĂ©rosols en examinant les collisions Ă©lĂ©mentaires Ă  l’aide d’un rĂ©acteur produisant un Ă©coulement supersonique uniforme couplĂ© Ă  une source sĂ©lective d’ions (CRESU-SIS). De façon complĂ©mentaire, un autre objectif consiste Ă  simuler la croissance des ions dans un rĂ©acteur plasma (PAMPRE) ou photochimique (APSIS) et Ă  comparer les produits ionisĂ©s avec les spectres mesurĂ©s par les instruments INMS et CAPS-ELS embarquĂ©s Ă  bord de Cassini.Pour mener Ă  bien ces Ă©tudes, nous associons modĂ©lisateurs, physico-chimistes expĂ©rimentateurs et thĂ©oriciens. Il est clair en effet que la comprĂ©hension de la photochimie des atmosphĂšres planĂ©taires froides, en particulier celle de Titan, passe par l’identification des processus clĂ©s ainsi que par l'obtention thĂ©orique et expĂ©rimentale d'un grand nombre de donnĂ©es fiables et sur les rĂ©actions et processus physico-chimiques Ă  trĂšs basses tempĂ©ratures (< 200 K) et leur utilisation dans des modĂšles photochimiques atmosphĂ©riques rĂ©alistes
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