VERS UNE MEMOIRE QUANTIQUE AVEC DES IONS PIEGES

tel-00430795, version 1 - 9 Nov 2009
126 CHAPITRE 5. CHARGEMENT DU PIÈGE
Fig. 5.3 – Energies potentielles moyenne d’un ion créé par photoionisation
est identique pour les deux méthodes, et comme ces ions ont une grande énergie initiale il
n’y aura pas de différence notable entre les énergies potentielles relatives aux deux méthodes.
En revanche si zr est faible devant L, les ions créés sur l’axe par TPPI seront en moyenne
plus proches du centre, et l’énergie potentielle moyenne des ions produits par cette méthode
est plus faible que pour les ions produits par l’autre méthode. Il est donc nécessaire que la
distance caractéristique de focalisation soit faible devant la longueur L. D’une manière plus
générale, et notamment pour des pièges de plus petites dimensions, le gain d’énergie sera
important si zr est faible devant la longueur de la zone de génération d’ions piégés dans la
direction D traversée par le faisceau, et si w(z) est toujours faible devant le rayon transverse
à D de la zone de confinement. Cette étude ne prend pas en compte le taux de génération
d’ions. En particulier, une focalisation très forte du faisceau définit une zone très restreinte
spatialement où les ions peuvent être générés. Le flux atomique qui traverse cette zone est
lui aussi très faible et il constitue un majorant au taux de génération d’ions.
5.2.2 Estimation de l’efficacité d’ionisation
Page 3 : The loading rate is expected to saturate when the probability of two-photon absorption
for each atom crossing the interaction region is on the order of unity. The intensity
range in which this saturation occurs depends on both the two-photon ionisation cross section
σtp for the (5s) 0 S0 → (4d 2 + 5p 2 ) 1 D2 transition and the photoionising pulse duration. A
rough estimate (i.e. that does not take into account the spectrum of the femtosecond pulses)
[28] gives σtp = 10 4 GM (1 GM =10 −50 cm 4 s). By considering a thermal velocity of 200 m/s,
an atom interacts with 10 laser pulses in the interaction region and the saturating peak intensity
is on the order of 100 GW/cm 2 .
On peut évaluer l’efficacité d’ionisation par deux paramètres pertinents :