Nos tutelles

CNRS

Nos partenaires

Rechercher




Accueil > FR > Recherche > Spectroscopie et Applications > Spectroscopie microonde et (sub)millimétrique > Profil de raies

Activités de recherche

par François ROHART, Georges WLODARCZAK - publié le , mis à jour le

L’équipe « forme de raie » du laboratoire PhLAM s’intéresse essentiellement au cas de molécules minoritaires présentes dans les atmosphères terrestre ou planétaires telles que CO, O3, N2O, HCN, CH3CN, CH3Cl, H2O, …, mais également CH3F ou OCS.

Un grand intérêt est actuellement accordé l’étude des écarts au profil de Voigt, ces écarts étant causés principalement par la dépendance en vitesse des taux de relaxation. Parmi les résultats marquants obtenus au laboratoire, on peut mentionner :

  • Un test expérimental permettant de montrer le rôle généralement prépondérant de la dépendance en vitesse des taux de relaxation.
  • Une modélisation quasi-analytique de dépendance en vitesse des taux de relaxation (modèle quadratique).
  • L’étude de la dépendance en vitesse de toute la bande rotationnelle d’OCS (24-850 GHz).
  • L’analyse de la forme des transitions hyperfines de CH3Cl (180-930 GHz).

Enfin, en collaboration avec les laboratoires de Naples (Pr. Gianfrani [Figure 2]) et de Paris 13 (Dr. Daussy), l’équipe participe au projet de détermination de la valeur de la constante de Boltzmann en vue de sa fixation prochaine par le Bureau International des Poids et Mesures.
Figure 2 : Comparaison de profils de Voigt dépendant des vitesses.

.
Figure 2 : Comparaison de profils de Voigt dépendant des vitesses.
Le modèle "hypergéométrique" (SDVP-HG) est manifestement supérieur au modèle "quadratique" (SDVP-Q). Transition 22,0 <- 22,1 de H218O à 7 222 cm-1. Pression : 2.7 Torr ; température : 273.16 K ; signal/bruit >104. (source : De Vizia et al. Phys Rev 2012 ;A85:062512,1-8).
.

Développements expérimentaux et informatiques

Ces études expérimentales sont réalisées à l’aide du spectromètre millimétrique à modulation de fréquence du laboratoire.

L’analyse des spectres enregistrés est effectuée à l’aide de divers codes de calcul mis au point au laboratoire et adaptés aux profils de Voigt, Voigt dépendant des vitesses (modèles quadratique et hypergéométrique), Galatry et Galatry dépendant des vitesses.
Basés sur des techniques de transformation de Fourier, ils permettent d’analyser des spectres complexes comportant plusieurs dizaines de transitions, enregistrés soit en forme vraie soit en modulation de fréquence, tout en tenant compte de la loi de Beer-Lambert et de la largeur spectrale finie de la source électromagnétique.

Publications marquantes

  • Speed dependence of rotational relaxation induced by foreign gas collisions : studies on CH3F by millimeter coherent transients, F. Rohart, H. Mäder, H.-W. Nicolaisen, J. Chem. Phys. 101, 6475-6486 (1994).
  • Infrared HCN lineshapes as a test of Galatry and Speed Dependent Voigt Profiles, J.-F. D’Eu, B. Lemoine, F. Rohart, J. Mol. Spectrosc. 212, 96-110 (2002).
  • Lineshapes of the 172 and 602 GHz rotational transitions of HC15N, F. Rohart, L. Nguyen, J. Buldyreva, J.-M. Colmont, G. Wlodarczak, J. Mol. Spectrosc. 246, 213-227 (2007).
  • Speed dependence of collisional relaxation in ground vibrational state of OCS : Rotational behavior, M.A. Koshelev, M.Y. Tretyakov, F. Rohart, J.-P. Bouanich, J. Chem. Phys. 136, 124316, 1-11 (2012).
  • Experimental studies by complementary terahertz techniques and semi-classical calculations of N2-broadening coefficients of CH3Cl, M. Guinet, F. Rohart, J. Buldyreva, V. Gupta, S. Eliet, R. Motiyenko, L. Margulès, A. Cuisset, F. Hindle, G. Mouret, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 113, 1113-1126 (2012).
  • Investigation on speed-dependence of collision parameters in the H218O near-IR spectrum : The quadratic model versus the hypergeometric one, M.D. De Vizia, A. Castrillo, E. Fasci, L. Moretti, F. Rohart, L. Gianfrani, Phys. Rev. A 85, 062512, 1-8 (2012).

Collaborations

Collaborateur(s)LaboratoireInstitutionPays
D. Jacquemart, N. Lacome, C. Bray, M. Guinet LADIR Université Paris VI France
H. Tran, J.-M. Hartmann, N. H. Ngo LISA Universités Paris VII et XII France
J. Buldyreva, V. Gupta UTINAM Université de Besançon France
A. Cuisset, F. Hindle, G. Mouret, S. Eliet LPCA ULCO France
L. Gianfrani, M.D. De Vizia, A. Castrillo, E. Fasci, L. Moretti Dipartimento di Matematica e Fisica Seconda Universita di Napoli, Caserta Italie
M. A. Koshelev, M. Y. Tretyakov Institute of Applied Physics Russian Academy of Sciences, Nizhny Novgorod Russie