Ionisation et excitation de l'atome de lithium par impact de particules chargées rapides : Identification des mécanismes de création de deux lacunes en couche K du lithium en fonction de la charge et de la vitesse du projectile.

Ionization and excitation of lithium atoms by fast charged particle impact: Identification of mechanisms for double K-shell vacancy production as a function of projectile charge and velocity. Auger electron spectroscopy is used for an experimental investigation of ionization and excitation of lithium atoms by ions (Kr34+ and Ar18+) and electrons at high impact velocities (from 6 to 60 a.u.). In particular, relative contributions of the mechanisms responsible for lithium K-shell ionization–excitation are determined for various projectile charges Zp and velocities vp. A large range of perturbation parameters |Zp|/vp is explored (|Zp|/vp = 0,05 - 0,7 a.u.). From single K-shell excitation results, it appears that the projectile-electron interaction gives mainly rise to a dipole-like transition 1s -> np Concerning K-shell ionization-excitation, the separation of the TS2 (two independent projectile-electron interactions) and TS1 (one projectile-electron interaction) mechanisms responsible for the formation of the 2snp 1,3P and 2sns 1,3S lithium states is performed. In TS1 process, the projectile-electron interaction can be followed by an electron-electron interaction (dielectronic process) or by an internal rearrangement of the residual target after a sudden potential change (shake process). From Born theory, ab initio calculations are performed. The good agreement between theoretical and experimental results confirms the mechanism identification. For the production of P states, TS1 is found to be strongly dominant for small |Zp|/vp values and TS2 is found to be most important for large |Zp|/vp values. Since P states cannot be formed significantly via a shake process, the TS1 and TS2 separation provides a direct signature of the dielectronic process. On the other hand, the TS1 process is shown to be the unique process for producing the S states. At the moment, only the shake aspect of the TS1 process can explain the fact that the 2s3s configuration is preferentially formed compared to 2s2.La spectroscopie d'électrons Auger est utilisée pour l'étude expérimentale des processus d'ionisation et d'excitation électronique de l'atome de lithium par impact d'ions (Kr34+ et Ar18+) et d'électrons à haute vitesse (de 6 à 60 u.a.). L'objectif est de déterminer la contribution relative des mécanismes responsables de l'ionisation-excitation en couche K du lithium pour des projectiles de charges Zp et de vitesses vp différentes. Un large domaine de paramètres de perturbation |Zp|/vp est exploré (|Zp|/vp = 0,05 - 0,7 u.a.). Les résultats sur la simple excitation en couche K montrent que l'interaction projectile-électron donne essentiellement lieu à une transition dipolaire 1s -> np Dans le cas de l'ionisation-excitation en couche K, l'accent est mis sur la séparation des mécanismes TS2 (deux interactions projectile-électron indépendantes) et TS1 (une interaction projectile-électron) responsables de la formation des états 2snp 1,3P et 2sns 1,3S du lithium. Lors du processus TS1, l'interaction projectile-électron peut être suivie d'une interaction électron-électron (processus diélectronique) ou d'un réarrangement du cortège électronique après changement brutal du potentiel au sein de la cible (processus shake). Des calculs ab initio sont effectués dans le cadre de la théorie de Born. Le bon accord observé entre le calcul et l'expérience valide l'identification des mécanismes. Dans le cas des états P, le processus TS1 est dominant pour de faibles valeurs de |Zp|/vp, alors que le processus TS2 est prépondérant aux grandes valeurs de |Zp|/vp. Le processus shake ne pouvant peupler les états P de façon significative, la séparation de TS1 et TS2 conduit directement à la mise en évidence de la nature diélectronique du processus TS1. Les états S sont, quant à eux, quasi exclusivement peuplés par le processus TS1. À ce jour, seul le caractère shake de TS1 permet de comprendre que la configuration 2s3s soit préférentiellement peuplée par rapport à 2s2