VERS UNE MEMOIRE QUANTIQUE AVEC DES IONS PIEGES

tel-00430795, version 1 - 9 Nov 2009
98 CHAPITRE 4. ENSEMBLE DU DISPOSITIF EXPÉRIMENTAL
Fig. 4.17 – Etalonnage de la température du filament en fonction de l’intensité. Le point
de fonctionnement a été représenté, la température correspondante est de 440 K. Les deux
courbes correspondent à un aller retour de l’intensité.
la température et de l’extension transverse du faisceau : Va = 200 m/s et Vt = 1 m/s
4.6.2 Bombardement électronique
Le principe du canon à électrons a été décrit page 67, et le canon utilisé dans l’expérience
page 88. Le filament est maintenu au potentiel de -300 V, il est traversé par une intensité de
1.64 A correspondant à une puissance de 2 W. Pour bloquer les électrons le wehnelt est porté
à un potentiel de -330 V, et pour les laisser passer il est commuté et relié électriquement à la
masse. Les électrons parviennent au centre du piège avec une énergie typique de 300 eV plus
que suffisante pour arracher un électron à un atome de Strontium ainsi qu’à n’importe quel
atome ou molécule en général. Cette valeur a été choisie car d’une part d’après nos mesures,
plus l’énergie des électrons est importante et plus le taux d’ionisation est important (pour
une température du four fixe), et d’autre part le système de commutation du Wenhelt ne
tolère pas des tensions supérieures à 300 V. Les nuages générés par cette technique montrent
notamment la présence d’ions Argon, de Cuivre et de Strontium. La chambre à vide contient
des atomes d’Argon, car lors d’une ouverture de la chambre, pour ne pas laisser rentrer l’air
et l’humidité qui oxydent le Strontium, on crée une surpression d’Argon, qui est un gaz très
peu réactif et plus lourd que l’air. Malheureusement du fait de sa faible réactivité chimique,
ce gaz est mal pompé par la pompe ionique. La présence de Cuivre s’explique par la haute
énergie des électrons, qui avec la présence des autres ions peut générer un plasma à la surface
des électrodes en cuivre et arracher des atomes qui sont ensuite ionisés. Quand les éléctrons
sont de plus faible énergie, on ne détecte plus cette espèce. Le taux de génération d’ions Sr +
peut atteindre 100 ions/sec, ce qui correspond à une probabilité d’ioniser un atome neutre
qui traverse le piège de maximale de l’ordre 0.01%