Théorie du Maser au Rubidium 87

Michel-Yves Bernard, Alfred Kastler

M. Soutif

Gilles Missout, R. Vaillancourt, M. Têtu +1 more

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.

Francis Hartmann

L’obtention de l’auto-oscillation maser sur la transition 0 — 0 des atomes alcalins d'une vapeur soumise au pompage optique présente un grand intérêt par suite de l’excellente stabilité de fréquence à court terme (Aν/ν < 10-12 sur 0,1 seconde, pour une puissance de sortie P = 10-10 watt) prévue pour cet oscillateur. En vue de préciser les conditions nécessaires à la réalisation d'un tel appareil, nous avons effectué une étude théorique détaillée de l’amplification maser par la transition 0 — 0, et appliqué les relations générales ainsi obtenues au cas du rubidium 85. Une étude expérimentale systématique dans les directions ainsi définies nous permet d’optimiser les divers paramètres du montage par approximations successives ; nous avons actuellement atteint une valeur de l’amplification correspondant à 88 p. 100 du seuil d’oscillation. Par ailleurs, en insérant la cavité du maser dans une boucle de réaction comprenant un amplificateur, nous avons réalisé un oscillateur dont les propriétés semblent également très intéressantes (puissance 10-8 watt; très faible instabilité de fréquence à court terme ; volume relativement réduit).

K. W. Mei�ner

C. Audoin

Nous montrons que l'étude du comportement dynamique du maser à hydrogène, au voisinage de la valeur d'équilibre du niveau d'oscillation, permet la mesure directe du temps de relaxation T1 des atomes d'hydrogène, ainsi que celle de l'amplitude du champ électromagnétique dans la cavité résonnante. L'effet d'un champ magnétique statique inhomogène couplant entre eux les sous-niveaux Zeeman F = 1 est examiné en détail. Nous calculons l'erreur systématique sur la mesure de T1 résultant de la présence d'un tel champ magnétique et nous montrons qu'elle peut être rendue facilement négligeable.