Abstract FR:

Ce travail consiste en l'etude experimentale et theorique du laser chimique hf, emettant dans l'infrarouge (entre 2. 6 et 3. 3 m), photo-declenche par rayons x. L'objectif principal est la comprehension des phenomenes physiques mis en jeu dans les decharges impulsionnelles en melanges ne/sf#6/rh ou rh = h#2 ou c#2h#6. En effet, pour ce type de melange l'energie laser maximale obtenue est pres de 2 fois superieure lorsque l'ethane (c#2h#6) remplace l'hydrogene (h#2) en tant que reactant avec l'atome f, fourni par la dissociation de sf#6 dans la decharge, pour former la molecule hf. L'etude est orientee autant sur la dynamique de la decharge, c'est a dire sur son developpement dans le temps et sur son homogeneite spatiale, que sur la cinetique reactionnelle conduisant a la formation de hf. L'etude experimentale est effectuee par la mesure des quantites electriques (courant et tension), des caracteristiques de l'emission laser (energie, puissance et rendement), de l'homogeneite spatio-temporelle de la decharge (observation de la fluorescence plasma par camera ccd obturable) et de l'evolution temporelle des densites d'etats excites de f (spectroscopies d'emission et d'absorption laser). L'etude theorique est basee sur un modele de decharge 0d qui couple de maniere auto-coherente la cinetique des electrons libres, la cinetique physico-chimique des particules lourdes (neutres, ions, etats excites) et l'evolution des quantites electriques et de la temperature du gaz. Les resultats experimentaux et theoriques ont montre que la production d'atomes f est quasi-identique pour les deux melanges laser. D'autre part, l'etude de la dynamique de la decharge, correlee a l'etude des caracteristiques de l'emission laser, a demontre que les differences de performances laser, entre le melange contenant h#2 et celui contenant c#2h#6, sont etroitement liees au developpement d'inhomogeneites spatiales au sein du plasma de melange ne/sf#6/h#2. Ces inhomogeneites, qui perturbent l'emission laser, sont la consequence d'instabilites de decharge qui sont en fait caracteristiques du melange de base ne/sf#6. Toutefois, l'ajout d'ethane a ce meme melange stabilise la decharge, de sorte que l'emission laser se produit en milieu homogene. Ceci est la principale cause des meilleures performances obtenues avec c#2h#6, comparees a celles obtenues avec h#2