Spectroscopie des électrons secondaires émis lors de collisions proton - uracil

Nous avons étudié l'émission électronique dans des collisions entre proton et base d'ARN sèche, i.e. l'uracile (C₄H₄N₂O₂), dans la gamme d'énergie 25 - 100 keV. La spectroscopie d'électrons a été effectuée à = 35° par rapport à la direction du faisceau incident, et nous avons obtenu des valeurs absolues pour les sections efficaces doublement différentielles (DDCS).

Les résultats, présentés ci-dessus dans le cadran de gauche, montrent une émission préférentielle d'électrons de basse énergie, et ceci quelque soit l'énergie des protons incidents (sections efficaces sensiblement constantes et d'amplitude non négligeable). Ces électrons lents pourraient ensuite migrer sur l'ADN et causer des dommages secondaires, via le processus d'attachement dissociatif -selon le processus proposé par L Sanche-. De plus, aucune raie Auger n'est visible à plus haute énergie (gamme 200 - 300 eV), l'efficacité émissive chutant exponentiellement en accord avec le développement théorique de Bethe-Born. L'absence de raie est certainement dû à la petitesse des sections efficaces d'ionisation K, voire L que ce soit pour C, N ou O.

Nous avons -en parallèle aux mesures- développé un calcul basé sur la méthode "Classical Trajectory Monte-Carlo" (CTMC), et le cadran de droite de la figure ci-dessus présente une comparaison entre données calculées et données expérimentales. Les sections efficaces calculées sont données par

avec N_v le nombre d'électrons de valence, N_e(E ± E/2, ± /2) le nombre d'électrons émis dans les gammes E ± E/2 et ± /2, S_ref une surface de référence de 16 u.a. (voir schéma ci-dessous) et N_{shot le nombre total de tirs.}

La surestimation - mais avec accord raisonnable- d'un facteur trois des sections efficaces calculées par rapport aux valeurs expérimentales s'explique par le traitement identique donné -dans le modèle- aux 42 électrons de valence de l'uracile. En tenant compte d'une pondération des couches électroniques quant à la probabilité d'ionisation, le facteur est ramené à 1,7, ce qui est très satisfaisant.