Étude des mécanismes d'ablation laser par impulsions ultra-courtes à l'aide de la dynamique moléculaire [microforme] PDF Download
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![Étude des mécanismes d'ablation laser par impulsions ultra-courtes à l'aide de la dynamique moléculaire [microforme] PDF](https://books.google.com/books/content/images/frontcover/05QYNAEACAAJ?fife=w150-h200)
Author: Danny Perez
Publisher: Montréal : Service des archives, Université de Montréal, Section Microfilm
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 140
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Book Description
![Étude des mécanismes d'ablation laser par impulsions ultra-courtes à l'aide de la dynamique moléculaire [microforme] PDF](https://books.google.com/books/content/images/frontcover/05QYNAEACAAJ?fife=w80-h100)
Author: Danny Perez
Publisher: Montréal : Service des archives, Université de Montréal, Section Microfilm
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 140
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Author: Danny Perez
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 140
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Author: Karine Gouriet
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 166
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Le but de cette étude est de comprendre la formation et l’évolution des nano-agrégats créés lors de l’ablation laser à courtes impulsions. L’ablation du matériau, la formation et l’évolution du panache sont simulées à partir d’un modèle combinant la dynamique moléculaire (DM) et la technique de simulation directe de Monte Carlo (DSMC). L’influence des paramètres des agrégats et du milieu gazeux entourant l’agrégat sur ses processus d’évaporation et de condensation est analysée au moyen de la DM. Les taux d’évaporation et de condensation obtenus sont directement transférés à la partie DSMC du modèle combiné. Enfin, plusieurs simulations DM-DSMC de l’expansion du panache à grande échelle démontrent la dynamique du panache et l’évolution des agrégats. Deux mécanismes d’évolution d’agrégats sont mis en évidence : par éjection du matériau et par les collisions lors de l’expansion du panache. Une comparaison de nos résultats avec les expériences montre un bon accord pour la prédiction de la distribution en taille des agrégats
Author: Maxime Gill-Comeau
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Languages : fr
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L'ablation de cibles d'Al nanocristallines (taille moyenne des cristallites d = 3,1 et 6,2 nm) par impulsions laser ultrabrèves (200 fs) a été étudiée par l'entremise de si- mulations combinant la dynamique moléculaire et le modèle à deux températures (two- temperature model, TTM) pour des fluences absorbées allant de 100 à 1300 J/m2. Nos simulations emploient un potentiel d'interaction de type EAM et les propriétés électro- niques des cibles en lien avec le TTM sont représentées par un modèle réaliste possédant une forme distincte dans le solide monocristallin, le solide nanocristallin et le liquide. Nous avons considéré l'effet de la taille moyenne des cristallites de même que celui de la porosité et nous avons procédé à une comparaison directe avec des cibles mono- cristallines. Nous avons pu montrer que le seuil d'ablation des métaux nanocristallins est significativement plus bas, se situant à 400 J/m2 plutôt qu'à 600 J/m2 dans le cas des cibles monocristallines, l'écart étant principalement dû à l'onde mécanique plus im- portante présente lors de l'ablation. Leur seuil de spallation de la face arrière est aussi significativement plus bas de par la résistance à la tension plus faible (5,40 GPa contre 7,24 GPa) des cibles nanocristallines. Il est aussi apparu que les contraintes résiduelles accompagnant généralement l'ablation laser sont absentes lors de l'ablation de cibles d'aluminium nanocristallines puisque la croissance cristalline leur permet d'abaisser leur volume spécifique. Nos résultats indiquent aussi que le seuil de fusion des cibles nano- cristallines est réduit de façon marquée dans ces cibles ce qui s'explique par la plus faible énergie de cohésion inhérente à ces matériaux. Nos simulations permettent de montrer que les propriétés structurelles et électroniques propres aux métaux nanocristallins ont toutes deux un impact important sur l'ablation.
Author: Catherine Lefebvre
Publisher:
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Languages : en
Pages : 159
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This thesis studies the phenomenology of the molecular dynamics in intense laser field and, more precisely the basic mechanisms in the stabilization of a molecule with respect to the dissociation. The main line in these works concerns the dynamics of the Floquet resonances in intense laser field. Simple and generic strategies are proposed and applied to the one-dimension model of H2+ molecular ion for which time-dependent wavepacket calculations have been performed. Starting from the synchronization mechanism between the wavepacket movements and those of the potential energy curves, originally established in the infrared spectral domain where the quasi-static picture is used, we propose a scenario to extend its application to the ultraviolet-visible spectral domain where the multiphotonic picture is valid. In the Floquet representation, we observe a breathing of the dressed potential energy curves at the one-photon crossing following, not the carrier-wave oscillations, but those of the envelope of frequency lying in the infrared. We are particularly interested in the dependance of the molecular dynamics on the phase of the envelope and we use a recent reformulation of the Floquet theory to establish the origin of the dynamical role of the absolute phase. By a simple optimization of the optical parameters, we take advantage of the different basic mechanisms in the multiphotonic and quasi-static pictures in order to stabilize the molecule with respect to the dissociation via an adiabatic transfer of an initial vibrational state onto a resonance. Even more efficiently, this transfer is done onto a zero-width resonance. All these multiphotonic processes are then applied to the problem of the dissociative ionization of H2 for which we study the dynamics of H2+ molecular ion under a femtosecond near-infrared laser pulse, previously prepared from the neutral molecule by an extreme ultraviolet attosecond pulse. The study of the adiabatic or non-adiabatic character of the preparation of the ion and its subsequent evolution under the infrared pulse allows one to retrieve a signature of the dynamics of the Floquet resonances and an indirect image of the initial vibrational wavepacket. This type of molecular dynamics imaging brings a theoretical support for interpretation of experimental results concerning the photofragment kinetic energy spectra. Finally, using the same reformulation of the Floquet theory, we demonstrate the existence of a wavepackets interferometry, the wavepackets being individually prepared successively by each attosecond pulse in a train. This new scheme of an extreme ultraviolet attosecond pump pulse combined with an infrared femtosecond probe pulse gives in principle a strategy to characterize attosecond pulse trains.
Author: Hakima Abou-Rachid
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Languages : fr
Pages : 486
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![Restructuration moléculaire en champ laser intense [microforme] PDF](https://books.google.com/books/content/images/frontcover/sFRQzQEACAAJ?fife=w80-h100)
Author: Nicolas Mireault
Publisher: National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada
ISBN: 9780612830769
Category :
Languages : fr
Pages : 226
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Le présent travail souligne l'importance de chercher à développer de nouveaux modèles théoriques ainsi que d'adapter des méthodes de calculs afin de traiter adéquatement un système moléculaire complexe soumis à un champ laser intense. La méthode de propagation de paquets d'ondes est tout d'abord employée afin d'aborder la dynamique du système moléculaire simple mono-électronique, en deux dimensions et sur huit canaux, ce qui implique beaucoup de degrés de liberté. À partir de ces simulations et de la théorie Floquet, des mécanismes sont proposés pour expliquer les récents travaux expérimentaux sur ce système. Une représentation, dite adiabatique d'ordre zéro, est utilisée dans le cadre d'une adaptation des méthodes de calculs quanto-chimiques courantes en tant qu'approche alternative des molécules plus complexes. Des résultats sont présentés pour le système de même que pour un premier système polyélectronique H2 en 3-D. Finalement, une adaptation appellée LC'fi'AO du schéma familier LCAO est proposée, afin d'analyser simplement et qualitativement la restructuration moléculaire qui survient dans un champ électrostatique intense. Des résultats ab-initio viennent confirmer les prédictions du schéma LC'fi'AO, lorsqu'appliqué à la molécule H2O .
Author: Yoan Di Maio
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Languages : fr
Pages : 0
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Le laser à impulsions ultra-courtes constitue un procédé innovant et très avantageux pour la découpe de céramiques piézoélectriques PZT. Grâce à un fort confinement spatiotemporel de l'énergie au cours de l'interaction, ce système minimise les dégâts collatéraux et préserve l'intégrité physique du matériau sur des échelles micrométriques. Néanmoins, une propagation de faisceau mal maîtrisée, associée à des mécanismes d'interaction complexes fonction de la cible irradiée, peuvent impliquer de fortes disparités sur la qualité d'usinage. Dans le cadre d'une application industrielle donnée, ces travaux nous ont donc permis d'approfondir les principales étapes d'optimisation d'un tel procédé selon des critères de reproductibilité, de qualité et de rapidité. Pour cela, nous avons tout d'abord souligné l'influence des propriétés gaussiennes des faisceaux et de leur perturbation afin de définir la distribution énergétique au niveau des plans de focalisation. Aussi, la quantification de l'interaction via les critères de seuil et de taux d'ablation, d'incubation et de saturation a contribué à comprendre la réaction du matériau de manière macroscopique. Les problèmes méthodologiques inhérents à leurs calculs ont été mis en évidence et ont permis par la suite d'anticiper les formes d'usinage ainsi que les temps de procédé. Dans un second temps, l'optimisation des paramètres laser s'est appuyée sur des caractérisations aussi bien qualitatives pour l'aspect visuel que quantitatives avec l'estimation de la stoechiométrie et des contraintes résiduelles au niveau des flancs d'usinage. Nous avons en outre tiré profit de la piézoélectricité afin de développer une méthode d'observation in situ de la réponse à l'onde de choc laser contribuant à la compréhension des fissurations apparentes. Nous proposons au terme de ce travail un jeu de paramètres optimal pour la découpe de PZT assurant une bonne répétabilité du procédé tout en minimisant les défauts d'usinage comme la fissuration, les dépôts de surface et les irrégularités de bords. Des essais sur la mise en forme spatio-temporelle de faisceau sont enfin abordés principalement en tant que perspective d'accélération du procédé et encouragent son utilisation pour une future industrialisation.
Author: Mathias Renard
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Languages : fr
Pages : 162
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Ce manuscrit présente différentes études s'inscrivant dans la thématique du contrôle cohérent. Nous établissons, aussi bien théoriquement qu'expérimentalement, la possibilité de manipuler finement la dynamique rotationnelle de molécules linéaires. Afin d'opérer cette manipulation, les impulsions ultra-brèves sont façonnées par un dispositif de mise en forme. Son principe et sa mise en place sont décrits de manière détaillée. La dynamique rotationnelle de la molécule linéaire d'azote (N2) est manipulée en jouant sur l'excitation relative entre les composantes rotationnelles paires et impaires du paquet d'ondes en régime de champ faible. Pour cela, nous avons opté pour une modulation de phase périodique bien définie de l'impulsion excitatrice. Une analyse temporelle vient éclairer sous un autre angle les résultats expérimentaux. Une extension de la stratégie de contrôle au régime de champ fort permet de contrôler la dynamique de l'alignement moléculaire.
Author: ROBERTO.. NUMICO
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Languages : fr
Pages : 121
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LA PHOTODISSOCIATION EN CHAMP LASER INTENSE A MIS EN EVIDENCE UN NOUVEAU PHENOMENE APPELLE A.T.D (DISSOCIATION AU-DESSUS DU SEUIL) ET PRINCIPALEMENT DEUX EFFETS NOMMES RELACHEMENT DE LA LIAISON ET PIEGEAGE VIBRATIONNEL. C'EST A L'AIDE DE CES DEUX EFFETS QU'ON A PU EXPLIQUER L'A.T.D DANS DES MODELES UNIDIMENSIONNELS. LORSQU'ON INCLUE LA ROTATION DE LA MOLECULE ON CONSTATE QUE L'EFFET DE RELACHEMENT DE LA LIAISON ENTRAINE UN ALIGNEMENT DES FRAGMENTS LE LONG DE LA DIRECTION DE POLARISATION DU LASER ALORS QUE L'EFFET DE PIEGEAGE TEND A LES DESALIGNER. ON MONTRE EN PARTICULIER LORS DE L'ETUDE D'UN SPECTRE A.T.D QUE LORSQUE L'INTENSITE DU LASER AUGMENTE LES FRAGMENTS ISSUS DE LA DISSOCIATION NE SONT PAS FORCEMENT PLUS ALIGNES. LA CREATION D'IMPULSIONS LASER COURTES (FEMTOSECONDE) NOUS AMENE A ETUDIER L'INFLUENCE DE LA FORME DE L'IMPULSION SUR LA DYNAMIQUE. ON PEUT TROUVER PLUSIEURS SIGNATURES DU PASSAGE D'UN PROCESSUS DU A UNE MONTEE LENTE (ADIABATIQUE) DE L'IMPULSION A UNE MONTEE RAPIDE (NON-ADIABATIQUE). LORSQUE LA DYNAMIQUE EST ADIABATIQUE LE PROCESSUS EST REGIE PAR L'EVOLUTION D'UNE RESONANCE UNIQUE QUI CORRELE EN L'ABSENCE DE CHAMP A L'ETAT PROPRE INITIAL DE LA MOLECULE. LE PAQUET D'ONDE EST REPRESENTE A UN FACTEUR DE PHASE PRES PAR LA FONCTION D'ONDE DE LA RESONANCE. DANS LE CAS D'UNE DYNAMIQUE NON-ADIABATIQUE (SOUDAINE), PLUSIEURS RESONANCES SONT EXCITEES EVOLUANT CHACUNE AVEC UNE PHASE DIFFERENTE CE QUI SE MANIFESTE PAR DES INTERFERENCES. L'APPARITION DE PICS SATELLITES DANS LE SPECTRE EN ENERGIE CINETIQUE DES FRAGMENTS EST UNE AUTRE SIGNATURE DU COMPORTEMENT NON-ADIABATIQUE.
