Développement instrumental pour l’étude spectroscopique de précision de molécules prébiotiques à température cryogénique

Details

Supervisors

Lauzin, Clément

Faculty

Faculté des sciences

Degree label

Master [60] en sciences physiques

Abstract

frL'étude de l'origine de la vie et des molécules prébiotiques suscite un intérêt croissant à travers une variété de champs d'étude. Le méthanol et l'éthanol, deux alcools simples détectables dans divers environnements astrophysiques, présentent un intérêt tout particulier par le rôle clé qu’ils jouent dans la chimie prébiotique. Cependant, leurs spectres d'absorption dans l'infrarouge sont fortement congestionnés par les rotations internes et les couplages vibrationnels. C'est dans ce contexte que s'inscrit l'objectif de ce mémoire : le développement et l'optimisation d'un dispositif expérimental basé sur le refroidissement par gaz tampon (Buffer Gas Cooling) et la spectroscopie à temps de déclin dans une cavité stable (CRDS). Le travail a consisté à rendre à nouveau l'instrument opérationnel et à l'améliorer par rapport à son design initial : réduction des vibrations, meilleure stabilité optique et intégration d'une calibration fine par peigne de fréquence. Deux campagnes de mesures du méthanol dans la région de la seconde harmonique de l'étirement O-H ont été réalisées, la première utilisant un laser à rétroaction répartie (DFB) et la seconde une diode laser à cavité externe (ECDL), offrant une meilleure résolution spectrale. Les résultats obtenus ont validé l'efficacité des améliorations apportées à travers la mesure d'une raie de référence avec une précision de l'ordre du MHz. Ils ouvrent la voie à de futures mesures plus précises, à l'assignation de nouvelles transitions du méthanol et motivent l'étude d'autres molécules prébiotiques, telles que l'éthanol ou l'éthylène glycol. Cet instrument constitue un outil prometteur pour soutenir une meilleure compréhension des mécanismes chimiques à l’œuvre dans les environnements astrophysiques.