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Expériences de Photoassociation dans lHélium
Métastable.
Séminaire interne du groupe Atomes froids
Vendredi 11 octobre 2002
Jérémie Léonard, Allard Mosk, Mat Walhout, Tobias
Müller, Michèle Leduc, Claude Cohen Tannoudji.
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Principe
23S1 23PJ
23S1 23S1
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(No Transcript)
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Hollande 2000

• MOT densités faibles, températures élevées
• Faible efficacité pour la PA
• Pas de pertes mesurable dans le MOT
• Détection des ions états non ionisants non
  détectés
• Pas de raie moleculaire mesuree a des desaccords
  gt 10GHz

ENS 2002

• PM évaporation (BEC !)
• PA bien plus efficace (densité dans lespace des
  phases)
• Pertes datomes mesurables même si pas dions
  formés

• Découverte de nouveaux états moléculaires?(États
  non ionisants? )
• Désaccords plus grands? (pour transition Raman)
• Longueur de diffusion? Molécules métastables?

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Experimental Setup
Probe
Glass Cell
Loading of the MOT, Transfer into
MagneticTrap, Evaporation
Step 1
1)
Step 2
PA Pulse (100 ms) 1?W to 10mW, waistlt1mm2
Atomic Beam
Step 3
Absorption imaging detection
2)
n0 1013 cm-3
3)
Coils
T 10-30 ?K
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Frequency Scan for Photo-Association Laser
Balayage continu de la fréquence dune diode laser
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Frequency Measurement for Photo-Association Laser
Main trapping laser provides reference frequency
(nref) (saturated absorption locking)
Fabry-Perot interferometer analyses beams at
nref and nPA, where nPA is the photo-association
frequency to be measured.
Photo-association beam
Photo-association signal
Scanning F-P interferometer
Reference beam
Reference signal
Free spectral range of the cavity (FSR)
758.8(2) MHz
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Mesure de la fréquence de photoassociation
?PA ?Réf(Na/b)?FSR
Calibration de température
mesure Fabry Perot.
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Données typiques
12 MHz
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Pertes  hors résonnances 

• Population dans l'etat p

I100 ?W/mm2 ? 5 GHz
A.N

• ?p 10-6

?/2? 1.6 MHz

• 1 photon absorbé par atome en 100 ms

• Collisions Penning assistées par la lumière

Taux de pertes inélastiques ? . n0
avec ? Ksp. ?s .?p
10-7 cm3s-1 !
n01013 at/cm3
(cf, par exemple, Perreira et al. ,Eur.Phy J. D
14 p.15)

• ? . n0 1 s-1

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Résultats (1)
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Résultats (2)
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Effect of the magnetic bias field
24 Gauss
1.7 Gauss
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A venir (?)

• Recherche de raies vers les grands désaccords
• Etude de linfluence de lintensité, temps
  dexposition, polarisation du faisceau PA,
  temperature, BEC/Thermique,
• Mesure de l'intensité relative des raies.
• Mise en place du second laser
• Etude de linfluence du champ magnetique
  (Structure Zeeman?)
• Recherche de niveaux moleculaires SS (2 photons)
• Mesure a? Modification de a?

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Annexe 1 Calcul des potentiels (1)
h?
23S1 23S1
23S1 23PJ0,1,2
S11, L10
S21, L21
3 ?3 ? 3 27 ? 2 54
a et b avec J2 ?J1 2.2911759 GHz
J1 ?J0 29.6169509 GHz
(1 pour mL?1, -2 pour mL0)
avec C36.4 u.a.
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Annexe 2 Calcul des potentiels (2) Allard
23S123PJ
J0
J1
J2
?
17 puits
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Annexe 3Photoassociation rate R (s-1)
Pillet et al. (1997)
R?A(J,J,?PA) ? ? ?
? I ? ?g2
Phase space density
PA laser intensity
Ground state wave function

• Mesure de a avec
• PA à un seul photon