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AbstractAbstract
[en] In a laser gas interaction experiment, first electrons created by multiphoton ionization of atoms gain sufficient energy in the laser E.M. wave to promote collisional ionization of other atoms. An experimental and theoretical study of the electron-neutral atom inverse bremsstrahlung process and the consecutive electron cascade is presented. The main basic idea is to create an initial electron population and to study its evolution versus the photon density. A Boltzman equation including several collision terms can describe such a plasma. The resolution by a general eigen values method shows that the electron density growth rate is inversely proportionnal to both neutral atom density and laser light illumination. Experimental conditions were defined in order to insure negligible secondary mechanisms (multiphoton ionization, diffusion, recombination, ...). Using a macroscopic description of the interaction, the growth rate can be deduced from the experimental results. Values are in a rather good agreement with the theoretical ones. Moreover evidence is given of influence of the excited atoms on the multiplication process
[fr]
Dans une interaction laser-gaz, les premiers electrons liberes lors de l'ionisation multiphotonique des atomes, acquierent; dans l'onde laser suffisamment d'energie pour ioniser d'autres atomes dans les collisions. Le travail presente est une etude experimentale et theorique du processus inverse du rayonnement de freinage electron-atome neutre et de la cascade electronique consecutive. L'idee de base est de produire, dans differents gaz, une population electronique initiale et d'en suivre l'evolution en fonction de la densite de photons. L'etat du plasma ainsi cree peut etre decrit par une equation de Boltzmann qui contient plusieurs termes de collision. La resolution analytique et numerique par une methode aux valeurs propres montre que le temps de croissance de la densite electronique est inversement proportionnel a la densite d'atomes neutres et a l'eclairement laser. Dans l'experience on s'est place dans des conditions telles que les mecanismes secondaires 'ionisation multiphotonique, diffusion, recombinaison, etc.) soient negligeables. Le temps de croissance est alors deduit des resultats experimentaux par l'intermediaire d'un modele macroscopique. Les valeurs du taux decroissance presentent un accord excellent avec celles donnees par la theorie. De plus le role important joue par les atomes excites est mis en evidenceOriginal Title
Avalanche electronique induite dans un gaz par un rayonnement laser; etude experimentale et theorique
Primary Subject
Source
Oct 1978; 213 p; These (D. es S.).
Record Type
Report
Literature Type
Thesis/Dissertation
Report Number
Country of publication
ANALYTICAL SOLUTION, ARGON, BOLTZMANN EQUATION, BREAKDOWN, BREMSSTRAHLUNG, CARBON DIOXIDE, CASCADE THEORY, CROSS SECTIONS, DATA, DISTRIBUTION FUNCTIONS, ELECTRON COLLISIONS, ELECTRON DENSITY, EXCITATION, GAS DISCHARGE TUBES, HELIUM, KRYPTON, LASER-PRODUCED PLASMA, MATHEMATICAL MODELS, NEON, NITROGEN, PHOTOIONIZATION, TIME DEPENDENCE, TOWNSEND DISCHARGE, WEAKLY IONIZED GASES, XENON
CARBON COMPOUNDS, CARBON OXIDES, CHALCOGENIDES, COLLISIONS, DIFFERENTIAL EQUATIONS, ELECTRIC DISCHARGES, ELECTROMAGNETIC RADIATION, ELECTRON TUBES, ELEMENTS, ENERGY-LEVEL TRANSITIONS, EQUATIONS, FLUIDS, GASES, INFORMATION, IONIZATION, IONIZED GASES, NONMETALS, OXIDES, OXYGEN COMPOUNDS, PLASMA, RADIATIONS, RARE GASES
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