Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Revue de Physique Appliquée

Études de filtres isotopiques pour les masers au rubidium

Gilles Missout, R. Vaillancourt, M. Têtu, Jaques Vanier

Published Jan 1, 1971• 2 citations
Publisher

Abstract

Le filtrage isotopique d'une lampe au rubidium 85, à l'aide de l'isotope 87, a été étudié ; en particulier, on a fait ressortir l'influence sur le filtrage de la nature et de la pression du gaz tampon contenu dans le filtre. On montre en outre qu'il est possible de réaliser un filtrage efficace en utilisant de l'hélium comme gaz tampon. Ces études ont été faites à l'aide d'un spectromètre Fabry- Pérot dont une description sommaire est faite. Ces études ont de plus permis la réalisation d'un maser Rb 85.

DOI
10.1051/rphysap:0197100603030700

Related papers

Étude expérimentale de la relaxation du rubidium en présence d'hélium

M Aymar, Marie-Anne Bouchiat, J. Brossel

On décrit une étude expérimentale de la relaxation, en présence d'hélium, d'atomes de Rb polarisés par pompage optique. Des isotopes enrichis de 87Rb, 85Rb, 4He et 3He ont été utilisés. Différentes causes possibles d'erreurs systématiques sont discutées. On observe que la relaxation de < Sz > est caractérisée par deux constantes de temps τ et τ' dont on a mesuré la variation en fonction de la pression p d'hélium (entre 16 et 700 torrs). A basse pression, τ et τ' sont associés aux deux premiers modes de diffusion des atomes vers la paroi totalement désorientante (paroi non enduite). On en déduit le coefficient de diffusion de Rb dans l'hélium à la pression atmosphérique et à 300 °K : D0(Rb-4He) = 0,42 ± 0,06 cm2/s, indépendant de l'isotope Rb et D0(Pb-3He)/D 0(Rb-4He) = 1,25 ± 0,1 et on interprète ces résultats. Aux fortes pressions, au contraire, τ et τ' sont approximativement les constantes de temps de la relaxation de < Sz > induite sous l'effet des chocs contre le gaz (une correction est apportée pour tenir compte de la relaxation sur la paroi après diffusion dans le gaz). On en déduit les sections efficaces σn(87Rb-He) = 0,47 × 10-24 cm2 et σn(85Rb-He) = 0,27 × 10-24 cm2 pour l'observable < Iz >, et σe(Rb-He) = 8,2 × 10-24 cm 2 pour l'observable < Qe >. L'identité des sections efficaces mesurées pour 4He et 3He est compatible avec l'hypothèse selon laquelle l'interaction désorientatrice prédominante est d'origine spin-orbite. L'effet du spin nucléaire de 3He est indécelable et donc plus faible qu'il n'était attendu théoriquement. La variation de σ n, quand on passe de 85Rb à 87Rb, est comprise, ainsi que l'identité de σe pour ces deux isotopes. Par contre, pour expliquer le rapport σn/σe, on est amené à faire certaines hypothèses sur la fonction de corrélation de l'interaction désorientatrice que nous ne savons pas justifier à ce stade sur le plan théorique. Pour élucider complètement le mécanisme de la relaxation du Rb en présence d'hélium, il apparaît que des mesures complémentaires sont nécessaires.

Journal de physique•Jan 1, 1969•16 citations

Etude des processus optiques et magnéto-optiques dans une couche de vapeur de rubidium atomique d'épaisseur nanométrique

Hrant Hakhumyan

A l'aide d'un spectre de fluorescence de résonance à bande étroite obtenu avec une nano-cellule d'épaisseur L= [lambda]/2 et des résonances VSOP formées pour une épaisseur L =[lambda] ([lambda] est la longueur d'onde de la radiation résonnante), cette thèse présente pour la première fois une étude expérimentale du comportement en fréquence et en intensité (probabilités de transition) des transitions atomiques de la structure hyperfine entre sous-niveaux Zeeman des raies D1 and D2 pour le 85Rb et le 87Rb en présence de champs magnétiques extérieurs compris entre 5 et 7000 G. Le comportement d'une dizaine de transitions atomiques inétudiées à ce jour a été analysé et nous avons démontré que l'intensité de ces raies peut montrer alternativement de grandes variations : jusqu'à un facteur 10 de taux de croissance ou de décroissance. Pour la première fois, nous avons parfaitement enregistré des résonances VSOP dans le cas où un gaz tampon (néon de pression partielle 6 torr) est introduit dans la nano-cellule d'épaisseur L =[lambda], alors que l'addition d'un gaz tampon (néon) même à une pression partielle de 0,1 torr, dans une cellule d'épaisseur centimétrique conduit à une complète disparition de ces résonances VSOP obtenues par la méthode usuelle d'absorption saturée. Enfin, nous avons montré pour la première fois que la largeur spectrale d'un spectre de fluorescence de résonance d'une nano-cellule de rubidium d'épaisseur L= [lambda]/2, quelques soient les pressions du gaz tampon (néon), est beaucoup plus étroite (6 à 8 fois) que celle obtenue avec une cellule centimétrique de rubidium pour les mêmes valeurs de pressions

•May 18, 2012•0 citations

Study of optical and magneto processes in Rb atomic vapor layer of nanometric thickness

Hrant Hakhumyan

Etude des processus optiques et magnéto-optiques dans une couche de vapeur de rubidium atomique d'épaisseur nanométrique A l'aide d'un spectre de fluorescence de résonance à bande étroite obtenu avec une nano-cellule d'épaisseur L= [lambda]/2 et des résonances VSOP formées pour une épaisseur L =[lambda] ([lambda] est la longueur d'onde de la radiation résonnante), cette thèse présente pour la première fois une étude expérimentale du comportement en fréquence et en intensité (probabilités de transition) des transitions atomiques de la structure hyperfine entre sous-niveaux Zeeman des raies D1 and D2 pour le 85Rb et le 87Rb en présence de champs magnétiques extérieurs compris entre 5 et 7000 G. Le comportement d'une dizaine de transitions atomiques inétudiées à ce jour a été analysé et nous avons démontré que l'intensité de ces raies peut montrer alternativement de grandes variations : jusqu'à un facteur 10 de taux de croissance ou de décroissance. Pour la première fois, nous avons parfaitement enregistré des résonances VSOP dans le cas où un gaz tampon (néon de pression partielle 6 torr) est introduit dans la nano-cellule d'épaisseur L =[lambda], alors que l'addition d'un gaz tampon (néon) même à une pression partielle de 0,1 torr, dans une cellule d'épaisseur centimétrique conduit à une complète disparition de ces résonances VSOP obtenues par la méthode usuelle d'absorption saturée. Enfin, nous avons montré pour la première fois que la largeur spectrale d'un spectre de fluorescence de résonance d'une nano-cellule de rubidium d'épaisseur L= [lambda]/2, quelques soient les pressions du gaz tampon (néon), est beaucoup plus étroite (6 à 8 fois) que celle obtenue avec une cellule centimétrique de rubidium pour les mêmes valeurs de pressions

•May 18, 2012•0 citations

Relaxation magnétique d'atomes de rubidium sur des parois paraffinées

Marie-Anne Bouchiat

Les résultats expérimentaux montrent que la relaxation d'atomes de rubidium orientés (à la pression de 10-7 mm de mercure et en l'absence de gaz tampon) se fait sur la paroi. Il y a, en outre, des raisons de penser que si la paroi est enduite de paraffine, l'interaction prépondérante qui détermine le phénomène de relaxation se produit entre les moments magnétiques de l'électron de valence du rubidium (spin S) et ceux des protons (ou deutons) de la paraffine (spins K). Nous donnons ci-après l'étude théorique de ce mécanisme de relaxation. Le calcul peut se faire dans le cadre du modèle dit avec « moyennage par le mouvement ». Les spins S sont soumis, par ailleurs, à deux interactions statiques : l'une est le couplage aS.I de S avec le spin nucléaire I de l'alcalin, l'autre est l'interaction Zeeman avec le champ magnétique statique. Dans la première partie (publiée dans un article antérieur), nous avons envisagé le cas d'un champ faible (interaction hyperfine grande devant l'effet Zeeman). Nous envisageons maintenant le cas d'un champ très fort pour une valeur quelconque du spin nucléaire I de l'alcalin (2e partie) et le cas d'un champ quelconque pour la valeur 3/2 de I (3e partie). Nous calculons l'équation d'évolution de l'aimantation longitudinale et transversale électronique. Dans la 4e partie, nous généralisons nos résultats au cas où l'interaction responsable de la relaxation n'agit sur l'atome de Rb que par l'intérmédiaire de son spin électronique S. Cette étude est nécessaire pour l'interprétation des mesures expérimentales relatives à la détermination du temps de corrélation d'une interaction de ce type.

Journal de physique•Jan 1, 1963•35 citations

Théorie du Maser au Rubidium 87

M. Tessier, Jaques Vanier

Canadian Journal of Physics•Nov 1, 1971•6 citations

Etude spectroscopique du doublet métastable 3D de l'ion Ca+ dans un piège de Paul en présence de collisions

Martina Knoop

Un dispositif permettant le confinement d'ions calcium pendant des heures a été réalisé. Dans une première étape les ions ont été détectés utilisant deux méthodes électroniques: l'éjection résonnante à l'aide d'un multiplicateur d'électrons, et la détection par un circuit résonnant. L'influence d'un gaz tampon sur les durées de confinement et l'évolution de la charge d'espace a été mise en évidence par cette dernière méthode. les ions ont ensuite été détectés par la fluorescence des raies de résonance du CaII soit en utilisant un gaz tampon, soit par double-résonance optique-optique. l'excitation directe des transitions interdites 4S-3D des ions a permis d'aborder des mesures de la durée de vie naturelle des niveaux métastables par une méthode originale. des résultats très précis pour ces durées de vie ont été obtenus. Nous avons déterminé les taux de réaction pour la désexcitation des états métastables vers le niveau fondamental (quenching) en mesurant la variation de la durée de vie effective des niveaux en présence de différents gaz tampon. une étude en équilibre (fluorescence sensibilisée) ainsi qu'une étude dynamique des populations des deux états du doublet ont fourni des taux de réaction pour le mélange des niveaux de structure fine.

•Jan 1, 1994•0 citations
Le filtrage isotopique d'une lampe au rubidium 85, à l'aide de l'isotope 87, a été étudié ; en particulier, on a fait ressortir l'influence sur le filtrage de la nature et de la pression du gaz tampon contenu dans le filtre. On montre en outre qu'il est possible de réaliser un filtrage efficace en utilisant de l'hélium comme gaz tampon. Ces études ont été faites à l'aide d'un spectromètre Fabry- Pérot dont une description sommaire est faite. Ces études ont de plus permis la réalisation d'un maser Rb 85.
On décrit une étude expérimentale de la relaxation, en présence d'hélium, d'atomes de Rb polarisés par pompage optique. Des isotopes enrichis de 87Rb, 85Rb, 4He et 3He ont été utilisés. Différentes causes possibles d'erreurs systématiques sont discutées. On observe que la relaxation de < Sz > est caractérisée par deux constantes de temps τ et τ' dont on a mesuré la variation en fonction de la pression p d'hélium (entre 16 et 700 torrs). A basse pression, τ et τ' sont associés aux deux premiers modes de diffusion des atomes vers la paroi totalement désorientante (paroi non enduite). On en déduit le coefficient de diffusion de Rb dans l'hélium à la pression atmosphérique et à 300 °K : D0(Rb-4He) = 0,42 ± 0,06 cm2/s, indépendant de l'isotope Rb et D0(Pb-3He)/D 0(Rb-4He) = 1,25 ± 0,1 et on interprète ces résultats. Aux fortes pressions, au contraire, τ et τ' sont approximativement les constantes de temps de la relaxation de < Sz > induite sous l'effet des chocs contre le gaz (une correction est apportée pour tenir compte de la relaxation sur la paroi après diffusion dans le gaz). On en déduit les sections efficaces σn(87Rb-He) = 0,47 × 10-24 cm2 et σn(85Rb-He) = 0,27 × 10-24 cm2 pour l'observable < Iz >, et σe(Rb-He) = 8,2 × 10-24 cm 2 pour l'observable < Qe >. L'identité des sections efficaces mesurées pour 4He et 3He est compatible avec l'hypothèse selon laquelle l'interaction désorientatrice prédominante est d'origine spin-orbite. L'effet du spin nucléaire de 3He est indécelable et donc plus faible qu'il n'était attendu théoriquement. La variation de σ n, quand on passe de 85Rb à 87Rb, est comprise, ainsi que l'identité de σe pour ces deux isotopes. Par contre, pour expliquer le rapport σn/σe, on est amené à faire certaines hypothèses sur la fonction de corrélation de l'interaction désorientatrice que nous ne savons pas justifier à ce stade sur le plan théorique. Pour élucider complètement le mécanisme de la relaxation du Rb en présence d'hélium, il apparaît que des mesures complémentaires sont nécessaires.
A l'aide d'un spectre de fluorescence de résonance à bande étroite obtenu avec une nano-cellule d'épaisseur L= [lambda]/2 et des résonances VSOP formées pour une épaisseur L =[lambda] ([lambda] est la longueur d'onde de la radiation résonnante), cette thèse présente pour la première fois une étude expérimentale du comportement en fréquence et en intensité (probabilités de transition) des transitions atomiques de la structure hyperfine entre sous-niveaux Zeeman des raies D1 and D2 pour le 85Rb et le 87Rb en présence de champs magnétiques extérieurs compris entre 5 et 7000 G. Le comportement d'une dizaine de transitions atomiques inétudiées à ce jour a été analysé et nous avons démontré que l'intensité de ces raies peut montrer alternativement de grandes variations : jusqu'à un facteur 10 de taux de croissance ou de décroissance. Pour la première fois, nous avons parfaitement enregistré des résonances VSOP dans le cas où un gaz tampon (néon de pression partielle 6 torr) est introduit dans la nano-cellule d'épaisseur L =[lambda], alors que l'addition d'un gaz tampon (néon) même à une pression partielle de 0,1 torr, dans une cellule d'épaisseur centimétrique conduit à une complète disparition de ces résonances VSOP obtenues par la méthode usuelle d'absorption saturée. Enfin, nous avons montré pour la première fois que la largeur spectrale d'un spectre de fluorescence de résonance d'une nano-cellule de rubidium d'épaisseur L= [lambda]/2, quelques soient les pressions du gaz tampon (néon), est beaucoup plus étroite (6 à 8 fois) que celle obtenue avec une cellule centimétrique de rubidium pour les mêmes valeurs de pressions
Etude des processus optiques et magnéto-optiques dans une couche de vapeur de rubidium atomique d'épaisseur nanométrique A l'aide d'un spectre de fluorescence de résonance à bande étroite obtenu avec une nano-cellule d'épaisseur L= [lambda]/2 et des résonances VSOP formées pour une épaisseur L =[lambda] ([lambda] est la longueur d'onde de la radiation résonnante), cette thèse présente pour la première fois une étude expérimentale du comportement en fréquence et en intensité (probabilités de transition) des transitions atomiques de la structure hyperfine entre sous-niveaux Zeeman des raies D1 and D2 pour le 85Rb et le 87Rb en présence de champs magnétiques extérieurs compris entre 5 et 7000 G. Le comportement d'une dizaine de transitions atomiques inétudiées à ce jour a été analysé et nous avons démontré que l'intensité de ces raies peut montrer alternativement de grandes variations : jusqu'à un facteur 10 de taux de croissance ou de décroissance. Pour la première fois, nous avons parfaitement enregistré des résonances VSOP dans le cas où un gaz tampon (néon de pression partielle 6 torr) est introduit dans la nano-cellule d'épaisseur L =[lambda], alors que l'addition d'un gaz tampon (néon) même à une pression partielle de 0,1 torr, dans une cellule d'épaisseur centimétrique conduit à une complète disparition de ces résonances VSOP obtenues par la méthode usuelle d'absorption saturée. Enfin, nous avons montré pour la première fois que la largeur spectrale d'un spectre de fluorescence de résonance d'une nano-cellule de rubidium d'épaisseur L= [lambda]/2, quelques soient les pressions du gaz tampon (néon), est beaucoup plus étroite (6 à 8 fois) que celle obtenue avec une cellule centimétrique de rubidium pour les mêmes valeurs de pressions
Les résultats expérimentaux montrent que la relaxation d'atomes de rubidium orientés (à la pression de 10-7 mm de mercure et en l'absence de gaz tampon) se fait sur la paroi. Il y a, en outre, des raisons de penser que si la paroi est enduite de paraffine, l'interaction prépondérante qui détermine le phénomène de relaxation se produit entre les moments magnétiques de l'électron de valence du rubidium (spin S) et ceux des protons (ou deutons) de la paraffine (spins K). Nous donnons ci-après l'étude théorique de ce mécanisme de relaxation. Le calcul peut se faire dans le cadre du modèle dit avec « moyennage par le mouvement ». Les spins S sont soumis, par ailleurs, à deux interactions statiques : l'une est le couplage aS.I de S avec le spin nucléaire I de l'alcalin, l'autre est l'interaction Zeeman avec le champ magnétique statique. Dans la première partie (publiée dans un article antérieur), nous avons envisagé le cas d'un champ faible (interaction hyperfine grande devant l'effet Zeeman). Nous envisageons maintenant le cas d'un champ très fort pour une valeur quelconque du spin nucléaire I de l'alcalin (2e partie) et le cas d'un champ quelconque pour la valeur 3/2 de I (3e partie). Nous calculons l'équation d'évolution de l'aimantation longitudinale et transversale électronique. Dans la 4e partie, nous généralisons nos résultats au cas où l'interaction responsable de la relaxation n'agit sur l'atome de Rb que par l'intérmédiaire de son spin électronique S. Cette étude est nécessaire pour l'interprétation des mesures expérimentales relatives à la détermination du temps de corrélation d'une interaction de ce type.
Un dispositif permettant le confinement d'ions calcium pendant des heures a été réalisé. Dans une première étape les ions ont été détectés utilisant deux méthodes électroniques: l'éjection résonnante à l'aide d'un multiplicateur d'électrons, et la détection par un circuit résonnant. L'influence d'un gaz tampon sur les durées de confinement et l'évolution de la charge d'espace a été mise en évidence par cette dernière méthode. les ions ont ensuite été détectés par la fluorescence des raies de résonance du CaII soit en utilisant un gaz tampon, soit par double-résonance optique-optique. l'excitation directe des transitions interdites 4S-3D des ions a permis d'aborder des mesures de la durée de vie naturelle des niveaux métastables par une méthode originale. des résultats très précis pour ces durées de vie ont été obtenus. Nous avons déterminé les taux de réaction pour la désexcitation des états métastables vers le niveau fondamental (quenching) en mesurant la variation de la durée de vie effective des niveaux en présence de différents gaz tampon. une étude en équilibre (fluorescence sensibilisée) ainsi qu'une étude dynamique des populations des deux états du doublet ont fourni des taux de réaction pour le mélange des niveaux de structure fine.