Numéro
J. Phys. France
Volume 41, Numéro 10, octobre 1980
Page(s) 1091 - 1100
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:0198000410100109100
J. Phys. France 41, 1091-1100 (1980)
DOI: 10.1051/jphys:0198000410100109100

Relaxation des atomes de mercure métastables 6 3P0

B. Chéron

Laboratoire de Spectroscopie Atomique , Université de Caen, 14032 Caen Cedex, France


Abstract
In a mercury-nitrogen mixture illuminated with resonant light pulses at wavelength 253.7 nm, metastable Hg(6 3P0) atoms are produced according to the process : Hg(6 3P1) + N2(X1 Σ g+, v = 0) → Hg(6 3P0) + N 2(X 1Σg+, v = 1). It is observed that the decay of the metastable atoms concentration in the post-excitation depends upon the value of the light flux. This feature is partially explained by (i) a nonequilibrium situation for nitrogen molecules in the v = 1 vibrational level (ii) inelastic collisions Hg(6 3P0) + Hg(6 3P0) → Hg(6 1S0) + Hg*, where Hg* is a highly excited mercury atom. Excitation cross-sections for the 8 1S0, 8 3S 1, 6 1D2, 6 3D1, 6 3D2 and 6 3D3 levels have been measured and are respectively 15, 9,12, 4,10 and 6 Å2.


Résumé
Les atomes métastables Hg(6 3P0) sont créés dans un mélange mercure-azote, éclairé par une impulsion lumineuse à la longueur d'onde de résonance 253,7 nm et suivant le processus : Hg(6 3P1) + N2(X 1Σ g+, v = 0) → Hg(6 3P0) + N2(X 1Σ+g, v = 1). Dans la post-excitation la loi de décroissance de la concentration des atomes métastables dépend de la valeur du flux lumineux à l'excitation. Les phénomènes observés sont partiellement expliqués par (i) la présence de molécules d'azote dans le niveau vibrationnel v = 1 en concentration supérieure à sa valeur à l'équilibre thermique (ii) les collisions inélastiques : Hg(6 3P0) + Hg(6 3P0) → Hg(6 1S0) + Hg*, où Hg* désigne un atome de mercure dans un état très excité. Les sections efficaces d'excitation des niveaux 8 1S0, 8 3S 1, 6 1D2, 6 3D1, 6 3D2 et 6 3D3 ont été mesurées et valent respectivement 15, 9,12, 4,10 et 6 Å2.

PACS
3150 - Potential energy surfaces.
3450 - Scattering of atoms and molecules.

Key words
atom atom collisions -- atomic metastable states -- mercury metal