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AbstractAbstract
[en] The objective of this research thesis is to propose a theory of ion mobility in neutral gases, based on the hypothesis of linear relaxation, in order to obtain simple formula and a good agreement with experiment. The author first presents some generalities on ion mobility such as history and values of interest, and some notions about the way experimental results are obtained, and then theories proposed from 1903 to 1976. He reports two tests. The first one, based on the Boltzmann equation, is based on a method of moments, and requires the use of a computer, but does not give results in good agreement with the experiment. Thus, for the second test, the author used a kinetic equation similar to one used for the study of neutral gas viscosity. This kinetic equation is used for the study of ion mobility in neutral gases, and the author shows that, with a Sutherland potential, a simple formula can be obtained, the results of which can be obtained with a pocket calculator. Moreover, these results are in agreement with experimental values over a portion of the experimental range. In order to reach an agreement over the whole experimental range, a possibility has been to use, in some cases, a more realistic interaction potential. However, a computer was then necessary
[fr]
Le but de ce travail est de proposer une theorie sur la mobilite des ions dans les gaz neutres basee sur l'hypothese de la relaxation lineaire afin d'obtenir des formules simples et un bon accord avec l'experience. Nous presentons, au chapitre I, quelques generalites sur la mobilite des ions telles que l'historique, les grandeurs utilisees et quelques notions sur la maniere dont sont obtenus les resultats experimentaux. Nous exposons, au chapitre II, les theories proposees entre 1903 et 1976 et mettons en evidence l'apport de formalismes de plus en plus complexes entrainant certes de bons resultats mais aussi l'emploi obligatoire d'ordinateurs. Nous avons alors effectue deux essais. Le premier (fin du chapitre II), fonde sur une methode de moments, necessite l'utilisation d'un calculateur et n'aboutit pas a un bon accord avec l'experience. Cet essai se sert de l'equation de Boltzmann. Devant cet echec nous avons decide d'utiliser une equation cinetique du genre de celle que MM J. Frey et J. Salmon avaient proposee en 1967 pour l'etude de la viscosite des gaz neutres. Au chapitre III, nous exposons quelques generalites sur cette equation cinetique ainsi que ses derniers developpements dans le domaine de la viscosite. Au chapitre IV, nous utilisons cette equation cinetique pour l'etude de la mobilite des ions dans les gaz neutres et montrons qu'avec un potentiel de Sutherland on aboutit a une formule simple pour laquelle les resultats sont obtenus avec une calculatrice de poche. Ils sont en accord avec les valeurs experimentales jusqu'a 20 Td (1 Td = 10"-"2"1 v.m"2) que ce soit dans le cas des gaz parents ou non parents (l'expression gaz parent signifie que l'ion et l'atome ou la molecule du gaz support sont de meme espece chimique; exemple He"+ - He). Ayant atteint cet objectif, nous avons voulu obtenir un accord sur toute la zone experimentale exploree soit en moyenne 80 Td. Cela a ete possible dans certains cas avec un potentiel d'interaction plus realiste du type Lennard-Jones. En revanche il nous a fallu utiliser un ordinateur pour le calcul numerique d'une integrale simple dependant de la forme plus sophistiquee du potentiel. Ayant atteint cet objectif, nous avons voulu obtenir un accord sur toute la zone experimentale exploree soit en moyenne 80 Td. Cela a ete possible dans certains cas avec un potentiel d'interaction plus realiste du type Lennard-Jones. En revanche il nous a fallu utiliser un ordinateur pour le calcul numerique d'une integrale simple dependant de la forme plus sophistiquee du potentiel. (auteur)Original Title
Hypothese de la relaxation lineaire et mobilite des ions dans les gaz neutres
Primary Subject
Secondary Subject
Source
31 Oct 1980; 172 p; 54 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the 'INIS contacts' section of the INIS-NKM website for current contact and E-mail addresses: http://www.iaea.org/inis/Contacts/; Also available from Le Service Commun de la Documentation de l'Universite de Paris XI, Bat 407 - 91405 Orsay Cedex (France); Physique des Gaz et des Plasmas
Record Type
Report
Literature Type
Thesis/Dissertation
Report Number
Country of publication
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INIS VolumeINIS Volume
INIS IssueINIS Issue