Janvier 2012 - Laboratoire d`Astrophysique de Bordeaux

Rapport d’activité KIDA
Janvier 2012 – V. Wakelam (LAB/OASU)
I.
Résumé du projet
KIDA (pour KInetic Database for Astrochemistry) est un projet initié par différentes
communautés dans le but 1) d’améliorer l’interaction entre les astrochimistes et les physicochimistes et 2) simplifier le travail de modélisation de la chimie dans divers environnements
astrophysiques. Les environnements considérés incluent le milieu interstellaire au sens large
et les atmosphères planétaires. La chimie dans ces types d’environnements peut être
modélisée par des codes et des réseaux de réactions similaires. La coordinatrice de ce projet
est Valentine Wakelam, chargée de recherche au CNRS, en poste au Laboratoire
d’Astrophysique de Bordeaux / Observatoire Aquitain des Sciences de l’Univers
(LAB/OASU). Le projet, initié en 2007 a abouti à la mise en ligne d’une base de données
interactive accessible par tous depuis le 14 mai 2010.
II.
Description de KIDA
1. Contenu de la base de données
La base de données contient les paramètres permettant de calculer les taux des réactions
chimiques utilisées pour modéliser la composition du milieu interstellaire au sens large et les
atmosphères planétaires (du système solaire et des exoplanètes). A ces paramètres cinétiques,
sont associés leurs incertitudes ainsi que leur domaines de température de validité. Pour les
réactions « clés » de certains milieux (i.e. réactions auxquelles le modèle est particulièrement
sensible, identifiées par des méthodes de sensibilité), des recommandations sont données sous
la forme de « datasheet » dont un exemple est donné en Annexe 1. En plus des réactions
chimiques, un certain nombre de données concernant les espèces chimiques sont stockées
dans la base comme les enthalpies de formation.
2. Mode ajout de données
La première originalité de la base est d’offrir un mode en ligne permettant aux physicochimistes de soumettre leurs données référencées à KIDA afin qu’elles soient intégrées dans
la base. Ce mode permet des mises à jour rapides et une meilleure visibilité des travaux
récents en physico-chimie. Les données soumises à KIDA sont communiquées à des experts
du domaine afin d’être validées.
3. Mode expert
Les experts dans KIDA dont regroupés par type de réaction. Il y a dans KIDA neuf types qui
sont données en Annexe 2. Chaque groupe est géré par un super-expert. La liste des experts et
super-experts physico-chimistes est donnée en Annexe 3. Les experts gèrent les données
soumises par une interface en ligne.
4. Mode recommandation
Pour certaines réactions, une recommandation est donnée par les experts sur un domaine de
température le plus large possible. La justification de cette recommandation est donnée sous
la forme d’un document pdf (datasheet) au format de IUPAC.
5. Mode téléchargement
Une interface en ligne avec un questionnaire à choix multiple permet de télécharger une liste
de réactions complète sous un format ascii ou cvs utilisable directement dans les modèles.
6. Mode administrateur
Un grand nombre d’outils faciles d’utilisation ont été créés afin de permettre à
l’administrateur de gérer les données (espèces chimiques, données numériques, références
bibliographiques etc) présentes dans KIDA mais également les utilisateurs.
III.
Calendrier
2007 – 2008 :
2009
:
2010
:
2010 – 2011 :
Définition du modèle de données et du cahier des charges de la base
Développement informatique de la base et de la charte graphique
Constitution du groupe d’experts et ouverture officielle de la base
Remplissage de base avec les données provenant de la bibliographie et d’autres
bases de données et les données spécifiques aux molécules
Le remplissage et la maintenance de la base de données est un processus continu.
IV.
KIDA et VAMDC
Le Virtual Atomic and Molecular Data Center (http://www.vamdc.org/) est un projet financé
par le programme Research Infrastructures du FP7 dont la principale investigatrice est MarieLise Dubernet (Observatoire de Paris). Le but est de créer une infrastructure en ligne
interfaçant diverses bases de données atomiques et moléculaires internationales. KIDA en fera
donc partie. Le projet a débuté en 2009 et est financé pour 3 ans. Les procédures d’interfaçage
de KIDA à VAMDC ont été créées en 2011 par le financement d’un CDD et devront être
modifiées pour être en conformité avec les derniers développement en 2012.
V.
KIDA et Europlanet
KIDA fait partie des nouvelles bases de données développées au sein du projet européen
Europlanet (2009-2012) financé par le programme « Integrated Infrastructure Initiative » du
FP7. Europlanet a pour but d’améliorer les échanges entre scientifiques européens travaillant
dans le domaine de la planétologie (http://www.europlanet-ri.eu/europlanet). KIDA est un
delivarable de la Joint Research Activity 4 de la « Task » Integrated and Distributed
Information Service (IDIS).
Dans ce cadre, nous avons obtenu l’autorisation du JPL et de IUPAC pour inclure dans KIDA
les données provenant de ces deux bases de données.
VI.
KIDA et l’OV
L’observatoire virtuel (OV) est une collection d’archives de données interactives et d’outils
logiciels sur internet qui définissent un environnement de recherche scientifique. KIDA sera,
à terme, inclus à l’OV mais les standards spécifiques aux données de cinétique devront au
préalable être définis.
VII.
Activités scientifiques autour de KIDA
Un certain nombre d’actions scientifiques de coordination autour de KIDA ont été entreprises
afin d’améliorer les données de cinétique pour l’astrochimie. Quatre points marquants sont
mentionnés ici :
- International Space Science Institute : une « International Team » coordonnée par V.
Wakelam a été financée en 2008 par l’institut Suisse ISSI1. Ce groupe, constitué d’une
quinzaine d’experts internationaux en astrochimie, s’est penché sur l’amélioration
d’une sélection de réactions chimiques importantes pour la chimie des nuages
moléculaires. Ce travail a abouti à un papier de revue publié dans Space Science
Reviews (Wakelam et al. 2010 SSR 156, 13).
- Ateliers nationaux KIDA : Afin de faire connaître la base de données et d’attirer les
potentiels utilisateurs, quatre ateliers nationaux ont été organisés entre 2007 et 2011 à
Paris et à Bordeaux2. Les ateliers de 2009 à Meudon et 2011 à Bordeaux ont vu la
participation de 40 et 35 personnes.
- Projet ANR : Un financement de type ANR Jeune Chercheur a été obtenu en 2009
(jusqu’à fin 2012) pour améliorer notre connaissance de la chimie de l’azote atomique
en phase gazeuse à basse température. Ce projet s’est concrétisé entre autre par la
publication de mesures expérimentales de la réction N + OH dans la revue Science
(Daranlot et al. 2011, Science 334, 1538) et par la soumission d’un autre article sur N
+ CN dans la revue Proceedins of the National Academy of Science.
- Action Scientifique Transverse au sein de l’OASU : Le soutient de l’OASU à KIDA
se traduit par le financement d’une AST « Astrochimie : du laboratoire à l’espace »3
depuis 2010 qui regroupe plusieurs équipe du LAB, l’équipe d’astrochimie de
l’Institut des Sciences Moléculaires et l’équipe GRAAL du LUMP.
VIII. Statistiques entre le 14 mai 2010 (date d’ouverture de la base) et le 19
janvier 2012
Nombre de visiteurs uniques : 1160
Répartition des visites par pays :
1
http://www.issibern.ch/teams/HSOALMA/
http://www.obs.u-bordeaux1.fr/amor/VWakelam/kida/ateliers.html
3
http://www.oasu.u-bordeaux1.fr/index.php?pg=AST&lg=fr
2
Nombre d’utilisateurs inscrits : 130
Nombre de réseaux téléchargés à partir de KIDA : 153
Nombre de modèles (listes de réactions préalablement définies) téléchargés : 99
IX.
Budget
KIDA est financé depuis 2007 pour l’achat d’équipement, pour des salaires et des frais de
mission liés à cette activité. Le tableau ci-dessous résume le budget global de KIDA (et
activités scientifiques rattachées) géré au niveau du LAB/OASU.
Source
Université de Bordeaux 1,
France - "Institut de Physique
Fondamentale"
Action Spécifique Observatoire
Virtuel
Programme National PCMI
Agence Nationale de la
Recherche (projet EMA:INC,
PI : V. Wakelam)
European Research Council
(E3ARTHS project, PI: Franck
Selsis)
Astronet (CATS Project, PI: P.
Schilke at MPI, Bonn,
Germany)
EUROPLANET (Integrated
Infrastructure Initiative FP7)
(Integrated Infrastructure
Initiative FP6)
Année
2007
Détail
Prix jeune chercheur – frais de
mission
2009
Frais de mission
1
2008
2010
2011
2009-2011
Frais de mission
3
10
8
141.6
2008-2014
Salaire d’un assistant ingénieur
+ mesures de laboratoire –
Collaboration Institut des
Sciences Moléculaires de
Bordeaux
Salaires d’un assistant ingénieur
Somme (k€)
5
34
2009-2011
Salaire de postdoc
Fonctionnement
45
8a
2009-2012
Salaire d’ingénieur
30
reliquats
12
VAMDC (FP7 Research
Infrastructures, PI : ML
Dubernet)
Laboratoire d’Astrophysique de
Bordeaux
Observatoire Aquitain des
Sciences de l’Univers
a
2009-2012
Fonctionnement + salaire
12
2010
Salaire d’ingénieur
6
2010
Equipement + frais de missions
12
Total
327.6
Total virée par ML Dubernet en 2009 et 2010.
Il est à noter que KIDA intervient dans 4 contrats européens : deux financés par le FP7, un par
Astronet et un par l’ERC. Une ANR Jeune Chercheur a également été obtenue par V.
Wakelam pour cette activité.
En plus de ces financements, l’Université Bordeaux 1 par le BQR a attribué au LAB 5k€ en
2007 afin de financer l’achat d’un serveur abritant les bases de données du LAB, y compris
KIDA. L’International Space Science Institute (Berne, Suisse) a financé deux réunions de
travail à Berne d’un groupe international de 15 personnes sur KIDA (International Team,
from 2008, PI: V. Wakelam). Les programmes nationaux de PCMI et PNP ont financé les
missions d’une quinzaine de personnes en février 2009 dans le cadre d’un atelier KIDA à
Paris.
X.
Manpower
La principale coordinatrice de KIDA est Valentine Wakelam (LAB/OASU). Celle-ci consacre
50% de son temps de recherche à cette activité.
Sur les aspects scientifiques, diverses équipes interviennent afin de définir le mode de
fonctionnement de KIDA. Les principaux intervenants sont :
- Equipe d’astrochimie de l’Institut des Sciences Moléculaires (Université Bordeaux 1)
- Dahbia Talbi du Groupe de Recherche en Astronomie et Astrophysique du Languedoc
(GRAAL, Montpellier)
- Pascal Pernot du Laboratoire de Chimie Physique (Université Paris-Sud)
- Eric Hébrard, Michel Dobrijévic et Franck Selsis (LAB/OASU, équipe Système
Solaire et Exoplanètes)
Un groupe international d’experts en physico-chimie (http://kida.obs.u-bordeaux1.fr/contact)
est par ailleurs impliqué dans KIDA et participe à l’amélioration des données, avec en
particulier une forte implication du Prof. Eric Herbst (Univ. of Columbia, USA).
Un postdoctorant (mars à décembre 2010) a été recruté sur un financement Astronet dans le
cadre du projet CATS (PI : Peter Schilke, Bonn, Allemagne). Vijayanand Chandrasekaran est
détaché à L’institut des Sciences Moléculaire de Bordeaux sous la direction de JC Loison.
Son travail consiste à remplir la base de données avec les données spécifiques aux espèces
(Inchi codes, figures, enthalpies de formation, polarisabilité etc). Ces données sont
importantes pour permettre l’interopérabilité avec d’autres bases de données.
Sur les aspects techniques, un ingénieur d’étude, Arnaud Caillo, en poste à l’OASU consacre
un petit pourcentage de temps sur KIDA. Il a travaillé au début du projet sur le modèle de
données et la charte graphique. Un assistant ingénieur en CDD, Benjamin Pavone a ensuite
été recruté sur divers contrats à 100% sur KIDA depuis janvier 2009. Son dernier contrat s’est
terminé en Novembre 2011.
X.
Besoins
KIDA est un projet international qui nécessite une implication scientifique et technique sur le
long terme. De plus, un certain nombre de travaux vont être à réaliser dans les prochaines
années :
- Développement au sein de l’Observatoire Virtuel (interfaçage avec EUROPLANET et
VAMDC)
- Remplissage de la base à partir d’autres bases individuelles (homogénéisation des
données) : réseau de chimie primordiale de Daniele Galli (Observatoire d’Arcetri,
Italie), chimie à haute température de Nanase Harada (OSU, USA), atmosphères de
Jupiters Chauds de Olivia Venot (équipe SSE du LAB), chimie neutre-neutre de Titan
d’Eric Hébrard (équipe SSE du LAB), chimie ion-neutre de Titan de Pascal Pernot
(LCP, Orsay) etc
- Gestion de la base (gestion des experts, aide aux utilisateurs etc)
- Animation de groupes de réflexions pour améliorer la base de données (identification
de réactions clés à étudier par les physcio-chimistes)
- Déterminer les évolutions de la base (prise en compte des rapports de branchement et
des incertitudes qui évoluent avec la température, extension de la base aux sections
efficaces pour la photochimie et les collisions de particules à haute vitesse)
V. Wakelam est actuellement la seule scientifique à travailler de façon significative sur ce
projet. Son temps d’implication est estimé en moyenne à 50% de son temps de recherche
CNRS. Le travail fournit est clairement une activité pour la communauté et largement
soutenue par celle-ci. L’implication d’un astronome ou astronome adjoint (en poste ou à
recruter) qui consacrerait sa tâche de service à KIDA serait très largement souhaitée.
Pour les aspects techniques, plus aucune maintenance n’est assurée depuis la fin contrat de B.
Pavone. Une version stable est actuellement en fonctionnement, cependant aucune personne
qualifiée ne peut intervenir à l’heure actuelle en cas de problème. De plus, la base est amenée
à évoluer tant du point de vue de sa structure que des logiciels.
Pour assurer la pérennité et le développement de cette base de données qui est utilisée au
niveau international, les participations d’un ingénieur informaticien et un astronome adjoint
sont nécessaires en complément du travail fournit par V. Wakelam.
Annexe 1
Exemple de
datasheet
Annexe 2
Types de réactions dans KIDA
1) Direct cosmic-ray processes : Dissociation or ionization of species due to direct
collision with cosmic-ray particles.
2) Photo-processes induced by cosmic-rays (secondary photons) : Dissociation or
ionization of species due to UV photons emitted following H2 excitation.
3) Photo-processes : Dissociation or ionization of neutral species by UV photons with
a standard interstellar UV field.
4) Bimolecular reactions: Neutral-neutral (A + B -> C + D), ion-neutral (A+ + B -> C+
+D, A- + B -> C- + D), anion-cation (A+ + B- -> C + D) reactions and dissociative
neutral attachment (A + B -> AB+ + e-)
5) Charge exchange reactions: A+ + B -> A + B+ and A+ + B- -> A + B
6) Radiative associations : Association reactions between two species (neutral or
ionized) stabilized by the emission of a photon (A + B -> AB + photon or A+ + B ->
AB+ + photon).
7) Associative detachment : Association of a neutral species and an anion, resulting
in the ejection of the extra electron (A- + B -> AB + e-).
8) Electronic recombination and attachment: Recombination of a positive ion with an
electron resulting in the dissociation of the molecule (AB+ + e- -> A + B) or the
emission of a photon (AB+ + e- -> AB + photon) or the attachment of the electron (A
+ e- -> A- + photon)
9) Third-body assisted association: Association reactions between two species,
stabilized by collision with a third body.
Annexe 3
Committee of KIDA experts for 2010-2013
Type of reaction
1- Direct cosmic-ray processes
Super-expert
Karine Beroff ✉ karine.beroff * u-psud.fr
ISMO (Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay), France
High velocity collisions between ion or atoms and molecules or clusters. Electronic
processes such as excitation, ionization and charge exchange. Fragmentation of excited
molecules and clusters.
Experts
Marin Chabot ✉ chabot * ipno.in2p3.fr
Institut de Physique Nucléaire d’Orsay, France
Interactions of charged particles with matter. Ion-plasma interactions. Electronic stopping
power. Accelerator applications in space sciences. CR processing of solid phases. High
velocity collisions between ion or atoms and molecules or clusters. Statistical
Fragmentation of excited molecules. Branching Ratio of electronically excited molecules.
Alexander Dalgarno ✉ adalgarno * cfa.harvard.edu
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Theoretical studies of atomic,molecular and optical processes with applications to
astrophysical and atmospheric environments.
Daniele Galli ✉ galli * arcetri.astro.it
Arcetri Astrophysical Observatory, Italy
Main interests: star formation, dynamics and chemistry of the interstellar medium,
cosmic-ray ionization. Also interested in the chemistry of the early universe and the
chemical evolution of galaxies.
Type of reaction
2- Photo-processes induced by cosmic-ray processes
Super-expert
Marin Chabot ✉ chabot * ipno.in2p3.fr
Institut de Physique Nucléaire d’Orsay, France
Interactions of charged particles with matter. Ion-plasma interactions. Electronic stopping
power. Accelerator applications in space sciences. CR processing of solid phases. High
velocity collisions between ion or atoms and molecules or clusters. Statistical
Fragmentation of excited molecules. Branching Ratio of electronically excited molecules.
Experts
Karine Beroff ✉ karine.beroff * u-psud.fr
ISMO (Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay), France
High velocity collisions between ion or atoms and molecules or clusters. Electronic
processes such as excitation, ionization and charge exchange. Fragmentation of excited
molecules and clusters.
Alexander Dalgarno ✉ adalgarno * cfa.harvard.edu
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Theoretical studies of atomic,molecular and optical processes with applications to
astrophysical and atmospheric environments.
Type of reaction
Super-expert
Experts
3- Photo-processes
Ewine van Dishoeck ✉ ewine * strw.leidenuniv.nl
University of Leiden, The Netherlands
EXPERTISE
Marie-Christine Bacchus ✉ bacchus * lasim.univ-lyon1.fr
Laboratoire de Spectrométrie Ionique et Moléculaire, Lyon, France
Theoretical calculations of ion-atom, ion-molecule charge exchange in a wide range of
energies using semi-classical or quantal methods (in particular wave packet propagation
approaches). Extension to ion-biomolecule reactions.
Radiative association (quantal and semi-classical approaches). Study of photodissociation
processes by means of wave packet approaches. Dynamics of excited states: non-adiabatic
effects and conical intersections.
Karine Beroff ✉ karine.beroff * u-psud.fr
ISMO (Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay), France
High velocity collisions between ion or atoms and molecules or clusters. Electronic
processes such as excitation, ionization and charge exchange. Fragmentation of excited
molecules and clusters.
Marin Chabot ✉ chabot * ipno.in2p3.fr
Institut de Physique Nucléaire d’Orsay, France
Interactions of charged particles with matter. Ion-plasma interactions. Electronic stopping
power. Accelerator applications in space sciences. CR processing of solid phases. High
velocity collisions between ion or atoms and molecules or clusters. Statistical
Fragmentation of excited molecules. Branching Ratio of electronically excited molecules.
Jonathan Tennyson ✉ j.tennyson * ucl.ac.uk
University College London, London, UK
Main field: Theoretical molecular physics
Research interests: spectroscopy of small molecules, astrophysical applications,
atmospheric applications, extra-solar planets, comets, cool stars, the water continuum,
spectroscopy of hot molecules. Spectroscopy of molecules at dissociation. Molecules in
intense laser fields. Electron and positron molecule collisions; excitation and attachment,
resonances, positron annihilation. Technological plasmas, collisions with biomolecules.
Electron impact rotational excitation and related data for astrophysics. Databases for
spectroscopic data. Cold and ultra-cold collision physics.
Type of reaction
4- Bimolecular reactions
Super-Expert
Jean-Christophe Loison ✉ loison * ims.u-bordeaux1.fr
Institut des Sciences Moléculaires, Université Bordeaux 1, France
Experimental (and theoritical) chemical kinetics of gas phase reactions and branching
ratio determination. Fast-flow reactor, Laser application, photoionization, mass
spectrometry, ab-initio calculations.
Experts
Marie-Christine Bacchus ✉ bacchus * lasim.univ-lyon1.fr
Laboratoire de Spectrométrie Ionique et Moléculaire, Lyon, France
Theoretical calculations of ion-atom, ion-molecule charge exchange in a wide range of
energies using semi-classical or quantal methods (in particular wave packet propagation
approaches). Extension to ion-biomolecule reactions.
Radiative association (quantal and semi-classical approaches). Study of photodissociation
processes by means of wave packet approaches. Dynamics of excited states: non-adiabatic
effects and conical intersections.
Astrid Bergeat ✉ a.bergeat * ism.u-bordeaux1.fr
Institut des Sciences Moléculaires, Université Bordeaux 1, France
Experimental (and theoritical) reaction dynamics and kinetics of neutral-neutral reactions
at low temperatures, product branching ratio determinations, collisionnal association
reactions. Methods: supersonic and fast-flow reactors, crossed-beam apparatus, atomic
resonance fluorescence, laser applications, mass spectrometry, statistical calculations
(master equation simulations).
Veronica Bierbaum ✉ Veronica.Bierbaum * Colorado.edu
University of Colorado, Boulder, USA
Our research explores the gas phase chemistry of positive and negative ions reacting with
a wide variety of atomic and molecular species using selected ion flow tube techniques.
Our studies determine fundamental kinetic and thermodynamic information with
relevance to astrochemical systems, atmospheric science, and physical organic chemistry.
Alexandre Faure ✉ Alexandre.Faure * obs.ujf-grenoble.fr
Laboratoire d’AstrOphysique de Grenoble, France
EXPERTISE
Wolf Dietrich Geppert ✉ wgeppert * hotmail.com
University of Stockholm, Sweden
EXPERTISE
Dieter Gerlich ✉ gerlich * physik.tu-chemnitz.de
Charles University, Czech Republic
Main field: Atomic and molecular physics, reaction dynamics and kinetics, ion molecule
reactions, plasma physics. Current research interest: astrophysics, early universe
chemistry, interstellar chemistry, reaction dynamics, ion spectroscopy, trapped interstellar
nanoparticles, electron-ion recombination, ultracold chemistry. Experimental methods: rf
ion trapping and guiding, low temperatures, Laser applications, photoionization
(synchrotron, REMPI), mass spectrometry
Kevin Michael Hickson ✉ km.hickson * ism.u-bordeaux1.fr
Institut des Sciences Moléculaires, Université Bordeaux 1, France
Main field: Physical chemistry-chemical physics, experimental reaction dynamics and
kinetics at low temperatures for reactions between neutral species. Current research
interests: interstellar chemistry, chemistry of planetary atmospheres, earths atmospheric
chemistry. Experimental methods: CRESU technique, crossed molecular beam technique
at low temperatures/low collision energies.
Pascal Honvault ✉ pascal.honvault * univ-fcomte.fr
Université de Franche-Comté, Besançon, France
Research interests: theoretical studies of atomic and molecular collision processes
(inelastic and reactive scattering), cold and ultracold molecular collisions. Processes:
atom-diatom collisions, neutral-neutral reactions, ion-molecule reactions, polyatomic
reactions, reactive scattering of Rydberg atoms. Methods: time-independent and timedependent quantum-mechanical methods, quasi-classical trajectory method, approximate
dynamical methods (capture models, ...).
Stephen Klippenstein ✉ sjk * anl.gov
Argonne National Laboratory, Chicago, USA
Theoretical chemical kinetics of gas phase reactions. Ab initio transition state theory
based master equation simulations for combustion chemistry, atmospheric chemistry,
interstellar chemistry, and ion-molecule reactions.
S➩bastien Le Picard ✉ sebastien.le-picard * univ-rennes1.fr
Université de Rennes 1, France
Reaction kinetics of neutral-neutral reactions (bimolecular and association reactions,
energy transfer collisions).
Gunnar Nyman ✉ nyman * chalmers.se
University of Gothenburg, Sweden
Classically and quantum mechanically based statistical and dynamical approaches to
chemical reaction rate constant calculations.
Stephan Schlemmer ✉ schlemmer * ph1.uni-koeln.de
Universität zu Köln, Germany
General: Molecular physics, reaction dynamics and kinetics, in particular ion molecule
reactions. Current research interest: astrophysics, interstellar chemistry, reaction
dynamics, ion spectroscopy, ultracold chemistry. Experimental methods: rf ion trapping,
low temperatures, high-resolution spectroscopy FIR - IR and mass spectrometry
Ian Sims ✉ ian.sims * univ-rennes1.fr
Université de Rennes 1, France
Experimental gas-phase kinetics. Rate coefficients of neutral-neutral reactions and
collisional energy transfer processes, especially at low temperatures using the CRESU
technique combined with laser photochemical methods.
Ian Smith ✉ i.w.m.smith * bham.ac.uk
University Chemical Laboratories, Cambridge, UK
Kinetics and dynamics of elementary bimolecular reactions, especially those involving
free radicals and at low temperatures. Association reactions involving both collisional and
radiative association.
Roland Wester ✉ roland.wester * physik.uni-freiburg.de
Universität Freiburg, Germany
We study the dynamics ion-molecule reactions with two types of experiments. With
crossed-beam reactive scattering we investigate differential cross sections at relative
energies between 0.1 and 10 eV. In a cryogenic multipole ion trap we study ion-molecule
reactions as well as photoabsorption and photodetachment at temperatures down to 10
Kelvin. Currently our focus is on negative ion reactions, such as nucleophilic substition
reactions and on the photodetachment of molecular anions, such as the interstellar carbon
chain anions.
Laurent Wiesenfeld ✉ wiesenfe * obs.ujf-grenoble.fr
Laboratoire d’AstrOphysique de Grenoble, France
EXPERTISE
Type of reaction
5- Charge exchange reactions
Super-expert
Dahbia Talbi ✉ Dahbia.Talbi * graal.univ-montp2.fr
Groupe de Recherche en Astronomie et Astrophysique du Languedoc, Montpellier,
France
Theoretical chemistry (potential energy surfaces for ground, excited and Rydberg states,
diabatisation, electronic coupling, rate constant calculations) for space chemistry
(interstellar medium, stellar envelops, planetary atmospheres), with a peculiar interest for
neutral (radical)- neutral (radical), ion-neutral, electronic dissociative recombination,
charge transfer and radiative association reactions.
Type of reaction
5- Charge exchange reactions
Experts
Marie-Christine Bacchus ✉ bacchus * lasim.univ-lyon1.fr
Laboratoire de Spectrométrie Ionique et Moléculaire, Lyon, France
Theoretical calculations of ion-atom, ion-molecule charge exchange in a wide range of
energies using semi-classical or quantal methods (in particular wave packet propagation
approaches). Extension to ion-biomolecule reactions.
Radiative association (quantal and semi-classical approaches). Study of photodissociation
processes by means of wave packet approaches. Dynamics of excited states: non-adiabatic
effects and conical intersections.
Veronica Bierbaum ✉ Veronica.Bierbaum * Colorado.edu
University of Colorado, Boulder, USA
Our research explores the gas phase chemistry of positive and negative ions reacting with
a wide variety of atomic and molecular species using selected ion flow tube techniques.
Our studies determine fundamental kinetic and thermodynamic information with
relevance to astrochemical systems, atmospheric science, and physical organic chemistry.
Phillip Stancil ✉ stancil * hal.physast.uga.edu
University of Georgia, USA
Perform quantal calculations for heavy particle and photo collisions including: ion-atom
charge exchange, ion-molecule charge exchange, rotational and vibrational excitation of
molecules due to atom and molecule collisions, radiation association and
photodissociation of diatomic molecules, and strong magnetic field effects on hydrogen
and helium. I also performed astrophysical models of chemistry in the early Universe,
PDRs, x-ray emission from solar system objects, and primordial object formation.
Type of reaction
Super-expert
Experts
6- Radiative associations
Eric Herbst ✉ ericherb * gmail.com
Ohio State University, Columbus, USA
EXPERTISE
Marie-Christine Bacchus ✉ bacchus * lasim.univ-lyon1.fr
Laboratoire de Spectrométrie Ionique et Moléculaire, Lyon, France
Theoretical calculations of ion-atom, ion-molecule charge exchange in a wide range of
energies using semi-classical or quantal methods (in particular wave packet propagation
approaches). Extension to ion-biomolecule reactions.
Radiative association (quantal and semi-classical approaches). Study of photodissociation
processes by means of wave packet approaches. Dynamics of excited states: non-adiabatic
effects and conical intersections.
Dieter Gerlich ✉ gerlich * physik.tu-chemnitz.de
Charles University, Czech Republic
Main field: Atomic and molecular physics, reaction dynamics and kinetics, ion molecule
reactions, plasma physics. Current research interest: astrophysics, early universe
chemistry, interstellar chemistry, reaction dynamics, ion spectroscopy, trapped interstellar
nanoparticles, electron-ion recombination, ultracold chemistry. Experimental methods: rf
ion trapping and guiding, low temperatures, Laser applications, photoionization
(synchrotron, REMPI), mass spectrometry
Type of reaction
6- Radiative associations
Stephen Klippenstein ✉ sjk * anl.gov
Argonne National Laboratory, Chicago, USA
Theoretical chemical kinetics of gas phase reactions. Ab initio transition state theory
based master equation simulations for combustion chemistry, atmospheric chemistry,
interstellar chemistry, and ion-molecule reactions.
Jean-Christophe Loison ✉ loison * ims.u-bordeaux1.fr
Institut des Sciences Moléculaires, Université Bordeaux 1, France
Experimental (and theoritical) chemical kinetics of gas phase reactions and branching
ratio determination. Fast-flow reactor, Laser application, photoionization, mass
spectrometry, ab-initio calculations.
Gunnar Nyman ✉ nyman * chalmers.se
University of Gothenburg, Sweden
Classically and quantum mechanically based statistical and dynamical approaches to
chemical reaction rate constant calculations.
Stephan Schlemmer ✉ schlemmer * ph1.uni-koeln.de
Universität zu Köln, Germany
General: Molecular physics, reaction dynamics and kinetics, in particular ion molecule
reactions. Current research interest: astrophysics, interstellar chemistry, reaction
dynamics, ion spectroscopy, ultracold chemistry. Experimental methods: rf ion trapping,
low temperatures, high-resolution spectroscopy FIR - IR and mass spectrometry
Jonathan Tennyson ✉ j.tennyson * ucl.ac.uk
University College London, London, UK
Main field: Theoretical molecular physics
Research interests: spectroscopy of small molecules, astrophysical applications,
atmospheric applications, extra-solar planets, comets, cool stars, the water continuum,
spectroscopy of hot molecules. Spectroscopy of molecules at dissociation. Molecules in
intense laser fields. Electron and positron molecule collisions; excitation and attachment,
resonances, positron annihilation. Technological plasmas, collisions with biomolecules.
Electron impact rotational excitation and related data for astrophysics. Databases for
spectroscopic data. Cold and ultra-cold collision physics.
Type of reaction
7- Associative detachment
Super-expert
Jürgen Troe ✉ shoff * gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen, Germany
Gas phase reaction kinetics (experiments and theory), reactions of atoms, radicals, ions,
and electrons over wide temperature ranges (from micro Kelvin to thousands of Kelvin),
astrochemistry, atmospheric chemistry, combustion chemistry, laser chemistry
Experts
Veronica Bierbaum ✉ Veronica.Bierbaum * Colorado.edu
University of Colorado, Boulder, USA
Our research explores the gas phase chemistry of positive and negative ions reacting with
a wide variety of atomic and molecular species using selected ion flow tube techniques.
Our studies determine fundamental kinetic and thermodynamic information with
relevance to astrochemical systems, atmospheric science, and physical organic chemistry.
Type of reaction
8- Electronic recombination and attachment
Super-expert
Dahbia Talbi ✉ Dahbia.Talbi * graal.univ-montp2.fr
Groupe de Recherche en Astronomie et Astrophysique du Languedoc, Montpellier,
France
Theoretical chemistry (potential energy surfaces for ground, excited and Rydberg states,
diabatisation, electronic coupling, rate constant calculations) for space chemistry
(interstellar medium, stellar envelops, planetary atmospheres), with a peculiar interest for
neutral (radical)- neutral (radical), ion-neutral, electronic dissociative recombination,
charge transfer and radiative association reactions.
Experts
Nigel G. Adams ✉ adams * chem.uga.edu
University of Georgia, USA
Laboratory kinetics of ion-molecule reactions (charge transfer, proton transfer, isotope
exchange, hydride abstraction, ternary association, etc.) electron-ion recombination,
electron attachment, ion-ion recombination. Rate coefficients and product distributions as
a function of temperature. Relevance to fundamental mechanisms, interstellar medium
and planetry ionospheres. Experimental laboratory techniques.
Karine Beroff ✉ karine.beroff * u-psud.fr
ISMO (Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay), France
High velocity collisions between ion or atoms and molecules or clusters. Electronic
processes such as excitation, ionization and charge exchange. Fragmentation of excited
molecules and clusters.
Marin Chabot ✉ chabot * ipno.in2p3.fr
Institut de Physique Nucléaire d’Orsay, France
Interactions of charged particles with matter. Ion-plasma interactions. Electronic stopping
power. Accelerator applications in space sciences. CR processing of solid phases. High
velocity collisions between ion or atoms and molecules or clusters. Statistical
Fragmentation of excited molecules. Branching Ratio of electronically excited molecules.
Wolf Dietrich Geppert ✉ wgeppert * hotmail.com
University of Stockholm, Sweden
EXPERTISE
Chris H. Greene ✉ chris.greene * colorado.edu
University of Colorado, USA
Electronic recombination and attachment processes, especially in H3+, H2+, and a few
other astrophysically-relevant molecules. Low-energy inelastic electron collisions and
photoprocesses involving H-, He, H2, and several other atoms and small molecules.
Three-body processes that produce bound species.
Type of reaction
9- Third-body assisted association
Super-expert
Experts
Veronica Bierbaum ✉ Veronica.Bierbaum * Colorado.edu
University of Colorado, Boulder, USA
Our research explores the gas phase chemistry of positive and negative ions reacting with
a wide variety of atomic and molecular species using selected ion flow tube techniques.
Our studies determine fundamental kinetic and thermodynamic information with
relevance to astrochemical systems, atmospheric science, and physical organic chemistry.
Type of reaction
9- Third-body assisted association
Chris H. Greene ✉ chris.greene * colorado.edu
University of Colorado, USA
Electronic recombination and attachment processes, especially in H3+, H2+, and a few
other astrophysically-relevant molecules. Low-energy inelastic electron collisions and
photoprocesses involving H-, He, H2, and several other atoms and small molecules.
Three-body processes that produce bound species.
Stephen Klippenstein ✉ sjk * anl.gov
Argonne National Laboratory, Chicago, USA
Theoretical chemical kinetics of gas phase reactions. Ab initio transition state theory
based master equation simulations for combustion chemistry, atmospheric chemistry,
interstellar chemistry, and ion-molecule reactions.