VERS UNE MEMOIRE QUANTIQUE AVEC DES IONS PIEGES

tel-00430795, version 1 - 9 Nov 2009
130 CHAPITRE 5. CHARGEMENT DU PIÈGE
Fig. 5.5 – Spectre de masse obtenu pour VRF =400 V, Vec=500 V, l’excitation ”tickle” a une
amplitude de 6 V.
ensuite ils n’apparaissent qu’en présence d’interaction coulombienne et enfin la hauteur des
pics est croissante avec la densité du nuage. C’est donc l’interaction coulombienne qui est à
l’origine du couplage entre les mouvements radial et axial et fait apparaître les pics secondaires.
La figure 5.6 est un spectre de masse limité autour de la résonance ν(1) avec un pas de
fréquence 200 Hz. On observe trois pics nettement séparés aux fréquences de 385 kHz,
389.5 kHz et 394.4 kHz. Les isotopes naturels les plus abondants du Strontium sont le 88 Sr
(82.6%), le 87 Sr (7.0%) et le 86 Sr (9.8%). L’isotope le plus abondant est donc le plus lourd,
et l’écart de masse avec les autres isotopes correspond à une variation de 1.1% et 2.2%. On
attend les mêmes écarts pour les fréquences du mouvement et les pics sur la figure 5.6 correspondent
très bien à ces variations. L’isotope le plus présent dans le piège correspond à
la fréquence du mouvement la plus basse, c’est à dire à la masse la plus grande, en accord
avec les rapports d’abondance naturelle. En revanche, si on se fie à la hauteur des creux pour
obtenir la répartition chimique des isotopes on obtient 40% ( 88 Sr), 30%( 87 Sr) et 10%( 86 Sr)
ce qui n’est pas compatible avec les abondances naturelles. Comme on l’a souligné page 77
la profondeur des creux dans un spectre de masse ne donne pas nécessairement la répartition
correcte des espèces. Pour une excitation électrique de faible amplitude, l’énergie communiquée
à l’espèce résonante peut être insuffisante pour en faire sortir tous les ions. Dans ce
cas, la mesure du nombre d’ions effectuée ensuite conduit à une sous estimation de l’abondance
de cette espèce. C’est ce qui s’est produit ici dans le cas du 88 Sr. D’autre part, dans
le cas où deux espèces sont proches en masse et une espèce est beaucoup plus abondante que
l’autre, la résonance de l’espèce minoritaire peut exciter une fraction de l’espèce majoritaire,
et on surévalue alors la présence de l’espèce minoritaire. Cet effet explique que l’abondance
mesurée de l’isotope 87 Sr, proche en masse de l’isotope 88 Sr, ait été surévaluée dans cette