Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Cet article est consacré aux principales techniques permettant de confiner les ions. La plus ancienne consiste à conjuguer l’action d’un champ magnétique et d’un champ électrostatique. Principalement utilisée en physique nucléaire, elle est à l’origine du piège de Penning, puis ensuite du premier cyclotron. La seconde technique s’appuie uniquement sur des champs électriques, soit statiques, soit statiques et alternatifs, avec pour application le dispositif à piège de Paul.
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Auteur(s)
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Jean-Pierre SCHERMANN : Professeur à l’Université Paris-Nord
-
Michel VEDEL : Maître de Conférences à l’Université Aix-Marseille I
INTRODUCTION
Le confinement d’ions utilise deux techniques principales. La première s’appuie sur l’action conjuguée d’un champ magnétique et d’un champ électrostatique. Elle a en particulier donné naissance au piège de Penning. La seconde utilise des champs purement électriques et a donné naissance au piège de Paul.
Les dispositifs à confinement présentent sur les appareils concurrents une plus grande sensibilité liée à leur propriété d’accumulation des charges créées in situ et aux grands temps d’interaction que permet le stockage. Ainsi, les toutes premières applications des dispositifs à confinement, qu’ils soient « magnétique » ou « radiofréquence », ont porté sur la réalisation de jauges à vide très sensibles. Dans le cadre de l’étude des collisions réactives, la possibilité de créer une cible ionique dont on peut étudier l’interaction avec un gaz permet de réaliser un dispositif concurrent des méthodes traditionnelles fondées sur l’étude de l’interaction d’un faisceau d’ions sur une cible gazeuse.
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Présentation5. Conclusion
Le piège à ions offre de nombreuses possibilités. Parce qu’il se comporte comme un dispositif intégrateur, il offre une plus grande sensibilité que les dispositifs à faisceaux de même résolution. Il est de petite taille et peut être entièrement contrôlé par un ordinateur, ce qui le rend alors remarquablement adaptable. Son coût modéré, compte tenu des performances, en fait un outil de plus en plus apprécié en analyse. Cependant, il présente des limitations : difficultés pour créer des ions négatifs, limitations de l’énergie transférable lors d’une activation collisionnelle. La limitation la plus importante provient des réactions possibles pendant la durée du confinement entre les ions et le gaz réactif, ce qui conduit à l’observation de pics parasites (self chemical ionization ). Un remède peut être l’introduction du gaz réactif, au moment adéquat, grâce à l’emploi de vannes pulsées.
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BIBLIOGRAPHIE
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