Voies ouvertes par des cellules a cesium en saphir pour des experiences de violations de parite detectee par emission stimulee

• Auteur / Autrice : Erwan Jahier
• Direction : Marie-Anne Bouchiat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Physique

Physique des particules elementaires et champs

Violation parite

Cesium atome

Anisotropie optique

Emission electronique

Emission stimulee

Charge espace

Methode mesure

Cs

Modele electrofaible

Polarimetrie pompe sonde

Résumé

Nous etudions les performances et limites de cellules a cesium en saphir pour une experience de physique atomique visant a une mesure precise d'un effet de violation de parite (pv) associe a l'echange du boson z o dans l'atome de cesium. Une telle mesure permet un test a tres basse energie du modele standard electrofaible. Il s'agit d'une experience pompe-sonde sur le systeme 6s 1 / 2 - 7s 1 / 2 - 6p 3 / 2, menee en regime impulsionnel, dans une vapeur dense de cesium (2 10 1 4 atomes/cm 3), soumise a un champ electrique e (2kv/cm) statique a l'echelle des impulsions laser. Dans la configuration etudiee avant cette these (champ e applique selon la direction de propagation des faisceaux) les cellules en saphir ont permis de depasser plusieurs limites rencontrees auparavant avec les cellules en verre : (i) totale immunite des fenetres aux conditions de l'experience (ii) destruction thermique des dimeres cs 2 en surchauffant la vapeur (iii) production desormais possible du champ e dans la cellule avec des electrodes externes, attestant la reduction des courants surfaciques internes. Il apparait cependant une emission d'electrons par les fenetres, induite par l'impulsion laser d'excitation, et on met en evidence une multiplication des charges au cours de leur acceleration dans le champ electrique. Les perturbations associees a la charge d'espace et au courant electronique limitent actuellement la precision des moyennages pv dans cette configuration. Nous avons ensuite explore une nouvelle configuration experimentale, ou le champ electrique est perpendiculaire aux faisceaux. Cela a ete realisable facilement avec l'utilisation d'electrodes externes, exploitables avec les cellules en saphir. Les premieres etudes experimentales ont permis de degager les conditions de mesure et de calibration d'orientations atomiques longitudinale et transverse (en utilisant la precession de larmor) dans l'etat 7s, par polarimetrie pompe-sonde impulsionnelle, en exploitant la detection par emission stimulee. Nous avons par ailleurs mis en oeuvre une mesure atomique in situ du champ electrique, utilisable dans les deux configurations experimentales. Cette mesure est indispensable pour exploiter les mesures pv en configuration longitudinale.