VERS UNE MEMOIRE QUANTIQUE AVEC DES IONS PIEGES

tel-00430795, version 1 - 9 Nov 2009
6 TABLE DES MATIÈRES
3.3.2 Refroidissement Raman par bandes latérales . . . . . . . . . . . . . . 72
3.3.3 Autres techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.4 Techniques de détection pour les ions piégés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.4.1 Dispositifs de comptage et spectre de masse . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.4.2 Diagnostics électriques du nombre d’ions . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
II Résultats Expérimentaux 79
4 Ensemble du dispositif expérimental 81
4.1 Cahier des charges expérimentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.2 Le logiciel Simion R○ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
4.3 Piège IPIQ Version 1.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.3.1 Caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.3.2 Possibilités-Limites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.4 Piège IPIQ Version 2.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
4.4.1 Caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
4.4.2 Possibilités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.5 Architecture des tensions électriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.5.1 Tensions oscillantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.5.2 Tensions commutées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
4.5.3 Tensions DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
4.5.4 Architecture de contrôle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
4.6 Techniques d’ionisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.6.1 Vapeur de Strontium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.6.2 Bombardement électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.6.3 Photoionisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
4.7 Refroidissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4.7.1 L’ion Sr + . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4.7.2 Diode laser bleue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
4.7.3 Laser à fibre infrarouge : réglage et asservissement . . . . . . . . . . . 107
4.7.4 Déstabilisation des états noirs D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
4.8 Fluorescence et Imagerie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
5 Chargement du Piège 117
5.1 Reproduction de l’article . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
5.2 Renvois et commentaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
5.2.1 Sélectivité spatiale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
5.2.2 Estimation de l’efficacité d’ionisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
5.2.3 Calcul du volume de piégeage d’un ion . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
5.2.4 Spectre de masse et isotopes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
6 Refroidissement du nuage 133
6.1 Temps de vie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
6.2 Evolution chimique des nuages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
6.3 Spectres bleus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
6.3.1 Régime de haute température . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
6.3.2 Régime intermédiaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139