I.3. Interaction des particules chargée avec la
matière :
En général, les particules chargées
perdent de leur énergie principalement par les Interactions
électrostatiques avec les électrons de l'atome. Lorsque
l'énergie transférée aux électrons dans un atome
est suffisante pour faire monter le niveau d'énergie des
électrons à un niveau supérieur, ce processus est
appelé excitation.
Si l'énergie transférée est encore plus
grande, alors l'électron est éjecté en dehors du
système ce processus est nommé ionisation.
L'électron éjecté perdra son énergie
cinétique et s'attachera à un autre atome, faisant ainsi de cet
atome un ion négatif.
L'atome est chargé positivement et l'ion négatif
forme une paire d'ions.
Quelques uns des électrons éjectés peuvent
avoir une énergie suffisante pour produire une ionisation [7].
I.3.1. Interaction des électrons avec la
matière :
Les électrons sont des particules légères
porteuses d'une charge électrique élémentaire,
négative pour les « négatons » et positive pour les
« positons » [1].
Un électron traversant un milieu matériel perd de
l'énergie par :
· "Collisions", c'est-à-dire interactions
coulombiennes avec les électrons des atomes du
Milieu traversé, ce qui conduit à l'ionisation ou
à l'excitation de ces atomes,
Deux cas de figure peuvent se présenter : les
électrons agissent soit avec les électrons des
atomes constituant le milieu, soit avec leur noyau [8].
Dans le cas d'une interaction «
électron-électron », on parlera de collision. Il en existe
deux types : l'ionisation et l'excitation ; dans le cas d'une interaction
« électron-noyau », on parlera de sur les rayonnements de
freinage.
I.3.1.1. Phénomène d'excitation et
d'ionisation :
Ces interactions sont les plus probables. L'électron
incident transfère une partie de son Énergie cinétique a
l'électron atomique ; selon la valeur de la quantité
d'énergie transférée, L'une ou l'autre de ces
réactions aura lieu [3] :
Notons ÄE l'énergie cinétique
de l'électron incident et WL l'énergie de
liaison de l'électron de l'atome cible.
Selon que ÄE est suffisante ou non pour éjecter
l'électron de son orbite, deux phénomènes peuvent se
produire : [1]
Si ÄE = WL : l'e-de la cible
est éjecté de son orbite avec une énergie cinétique
(ÄE-WL), et il se produit une ionisation
de l'atome cible. L'électron éjecté, dit
électron secondaire, peut à son tour créer d'autres
ionisations si son énergie cinétique est suffisante.
Figure1.2. Phénomène
d'ionisation
Si ÄE < WL : le transfert
d'énergie ÄE ne peut produire aucune ionisation
mais, peut porter l'électron cible à un niveau
énergétique supérieur, avec excitation de
l'atome cible.
Figure1.3. Phénomène
d'excitation.
Si E << WL : cette excitation aboutit
à une dissipation thermique (par augmentation de l'énergie de
translation, de rotation ou de vibration des molécules cibles.
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