Emission électronique sous l’impact des particules chargées

Abstract

Un code de simulation Monte Carlo (MC) a été développé pour l’étude de l’émission électronique induite par des protons d'énergies inférieures à 25 keV dans une cible d'aluminium. Sachant que, dans cette gamme d’énergie, seuls les électrons de la bande de conduction, assimilés à un gaz d’électrons libres, participent aux interactions avec les protons. D'abord, nous déterminons les sections efficaces doublement différentielles (DDCS) pour différents énergies d’incidence. Pour générer cette grandeur, nous avons adapté une méthode de calcul self consistent, où le proton interagit avec les électrons du gaz électronique par l’intermédiaire d’un potentiel de Yukawa, en introduisant les différents états de charge de proton. Ce potentiel est caractérisé par un paramètre d’écrantage dont la valeur est ajustée de manière à vérifier la règle de somme de Friedel étendue. Les DDCS sont calculées pour des électrons excités avec une énergie inférieure à 100 eV. Cette valeur correspond à l'énergie maximale transférée à un gaz d'électrons libres lorsque l'énergie du proton égale à 25 keV. Ensuite, nous incluons les DDCS dans le code MC pour décrire le transport des électrons dans le milieu. La procédure MC que nous suivons est une approche détaillée. Celle-ci consiste à simuler individuellement chaque interaction de tous les électrons excités et secondaires. Les processus physiques régissant l’interaction des électrons dans la matière sont de type élastique et inélastique. Pour le traitement de l’interaction élastique, nous avons adopté la base de données qui est obtenue avec le code ELSEPA (ELastic Scattering of Electrons and Positrons by Atoms). Pour le traitement de l’interaction avec les électrons de conduction, nous avons opté pour l’utilisation d’un modèle basé sur la réponse diélectrique du milieu. Nous présentons vers la fin les résultats de rendement d’émission électronique accompagnés des distributions angulaires et énergétiques. La comparaison entre le rendement électronique et les résultats trouvés dans la littérature montre un accord satisfaisant. Pour ce qui est des distributions angulaires et énergétiques des électrons émis, l’absence totale de données à très basse énergie empêche toute comparaison.