Rev. Phys. Appl. (Paris) 16, 679-686 (1981)
DOI: 10.1051/rphysap:019810016012067900

Dispositif expérimental destiné à l'étude des collisions atomiques et moléculaires aux énergies thermiques et suprathermiques

J. Cuvellier, J.M. Mestdagh, J. Berlande, P. de Pujo et A. Binet

Centre d'Etudes Nucléaires de Saclay, Service de Physique des Atomes et des Surfaces, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France

Abstract
The experimental apparatus described in this paper is devoted to the study of atomic and molecular collisions at thermal and suprathermal energies. Using two supersonic particle beam generators and a laser for beam excitation, this apparatus allows a quantitative measurement of the processes involved in collisions between an electronically excited particle and a target atom or molecule. The relative energy of the collision partners may be varied between 10-2 eV to several eV. This apparatus was designed to prepare particles in well defined translational energy. In addition to the detailed description of the apparatus, the measurement technics are also designed. As exemple of the types of studies possible with this apparatus, some recent experimental results concerning the fine structure transition process in alkali, resulting from collision with rare gases and molecules, are givén.

Résumé
Le dispositif expérimental qui est décrit dans cet article est destiné à l'étude des collisions atomiques et moléculaires aux énergies thermiques et suprathermiques. Utilisant deux générateurs de faisceaux supersoniques de particules et un laser pour l'excitation lumineuse, il permet d'étudier quantitativement les processus collisionnels se produisant entre une particule excitée et une autre particule, lorsque l'énergie relative des deux partenaires varie de quelques centièmes d'électron-volt à quelques électron-volts. Il a été conçu et réalisé de telle sorte qu'il soit possible de préparer les particules dans des états quantiques et dans des conditions d'énergies cinétiques bien définis. Outre la description détaillée du dispositif expérimental, nous indiquons les techniques de mesures qui ont été utilisées. Pour illustrer les possibilités de ce dispositif quelques résultats expérimentaux originaux relatifs aux transferts de structure fine alcalin-gaz rare et alcalin-molécule sont indiqués.

PACS
3450L - Chemical reactions, energy disposal, and angular distribution, as studied by atomic and molecular beams.
3580 - Atomic and molecular measurements and techniques.

Key words
atomic beams -- molecular beams -- atomic collision -- thermal energy -- molecular collisions -- suprathermal energies -- supersonic particle beam generators