J. Phys. France 44, 1263-1271 (1983)
DOI: 10.1051/jphys:0198300440110126300

Chemi-ionization reactions involving metastable helium atoms at high energy

P. Pradel et J.J. Laucagne

AA Service de Physique des Atomes et des Surfaces, Centre d'Etudes Nucléaires de Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France

Abstract
Total chemi-ionization cross-sections have been measured over the 15 to 1 500 eV energy interval for collisions of He 2 1S and 2 3S metastable atoms with Ne, H2, N2, O2 and CO, using a slow ion measurement technique. With molecular targets these measurements have shown a strong energy dependence for the total ionization cross-section without dissociation. In the case of dissociative ionization an energy threshold appears, dependent on the energy defect of the reaction.

Résumé
Nous avons utilisé un faisceau rapide d'atomes d'hélium métastable en collisions sur diverses cibles gazeuses, atomique (Ne) et moléculaires (H2, N2, O2 et CO) afin d'étudier le comportement en fonction de l'énergie de la section efficace totale de chimie-ionisation de ces différents systèmes. Le domaine d'énergie étudié s'étend depuis le supra-thermique (15 eV) jusqu'aux énergies moyennes (1 500 eV). Les cibles moléculaires ont permis de distinguer l'ionisation simple et l'ionisation dissociative; dans le premier cas, les résultats présentent une grande dépendance énergétique de la section efficace tandis que dans le second nous avons mis en évidence un seuil énergétique pour l'apparition de l'ion dissociatif, qui dépend du défaut d'énergie de la réaction.

PACS
3450F - Electronic excitation and ionization of atoms (including beam-foil excitation and ionization).
3450G - Electronic excitation and ionization of molecules; intermediate molecular states (including lifetimes, state mixing, etc.).

Key words
atom atom collisions -- atom molecule collisions -- atomic metastable states -- carbon compounds -- helium atoms -- hydrogen neutral molecules -- ionisation of atoms -- ionisation of molecules -- neon -- nitrogen -- oxygen