Imagerie résolue dans le temps des photons et neutres métastables émis d'une surface par stimulation électronique

Abstract

L'appareil que nous présentons ici a été mis au point pour permettre d'accumuler des images numériques, résolues dans le temps, de la désorption par stimulation électronique (DSE) d'ions positifs et négatifs, de photons et de neutres métastables, tout en conservant des capacités de base de diffraction d'électrons lents (DEL) et de transmission d'électrons lents (TEL). Le spectromètre comporte un monochromateur d'électrons à secteur cylindrique de 127° dont l'optique de sortie permet la focalisation du faisceau d'électrons sur une large gamme d'énergies. Le détecteur consiste en un empilement de galettes de microcanaux et d'une anode résistive à encodage de division de charges. La réponse spatiale du détecteur a été calibrée et plusieurs causes de non-linéarité ont été localisées et corrigées. Des méthodes de correction matérielle et logicielle des distorsions spatiales sont présentées. La résolution temporelle des événements est obtenue en pulsant le faisceau d'électrons, et de façon synchrone la détection, laquelle est couplée à un micro-ordinateur. La première partie de ce travail est consacrée à la caractérisation du spectromètre et la présentation de nombreux paramètres opérationnels, obtenus soit au moment de la conception, soit expérimentalement. Suit la présentation de données de DEL et de DSE pour le système Ar/Pt(111) en films minces à 15K. Les séquences temporelles d'images de métastables d'Ar désorbés ont révélé la présence de plusieurs populations distinctes, ayant des distributions angulaires et distributions d'énergie cinétique que nous avons pu séparer. Les fonctions d'excitation de l'émission de photons et de la désorption de différentes composantes de métastables, ainsi que la dépendance de ces signaux sur l'épaisseur des films d'Ar, sont aussi présentées et analysées. Les techniques que nous avons développées ont permis de cerner les mécanismes enjeu pour la désorption et la luminescence.