Fontaine atomique double de césium et de rubidium avec une ...

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tel-00319950, version 1 - 9 Sep 2008
au point pour mesurer le déplacement collisionnel, qui a longtemps constitué
la principale limite des fontaines atomiques au césium. Dès lors, un autre
effet apparaît comme limitant : l’effet lié aux gradients de phase dans les
cavités d’interrogation. Nous présenterons l’étude que nous avons menée sur
ce sujet, avec la partie césium de FO2, et qui met en relation nos résultats
expérimentaux avec un modèle théorique. Nous verrons ensuite les améliorations
apportées au niveau des fuites micro-ondes avec, en particulier, la mise
en place d’un interrupteur micro-onde non-déphaseur. Nous conclurons alors
ce chapitre par un bilan des incertitudes dans la fontaine FO2.
⊲ Le chapitre 4 est consacré aux expériences de métrologie et de physique
fondamentale menées avec FO2. La fontaine remplit sa fonction d’étalon primaire
de fréquence en participant à la réalisation de la seconde et des échelles
de temps atomique. Nous aborderons ainsi les comparaisons de notre dispositif
avec d’autres étalons primaires au laboratoire mais aussi à l’étranger. Nous
nous intéresserons également aux comparaisons avec des horloges atomiques
reposant sur d’autres atomes. De par sa spécificité, la fontaine double a été
impliquée dans plusieurs types de comparaisons, servant tour à tour d’étalon
secondaire rubidium ou bien de référence de fréquence, en tant qu’étalon
primaire césium. Ces mesures de rapport de fréquences atomiques, répétées
dans le temps, s’inscrivent dans des tests de la stabilité des constantes fondamentales
de la physique. Nous en introduirons les enjeux. Nous présenterons
enfin l’expérience menée avec FO2 visant à tester l’invariance de Lorentz,
postulat fondamental de la théorie de la Relativité, et qui a été la première
expérience de ce type menée avec une fontaine atomique.
⊲ L’annexe A donne différents paramètres et diagrammes d’énergie pour
les atomes de césium 133 et de rubidium 87, et rassemble des paramètres de
la fontaine double.
⊲ L’annexe B fournit quelques notions sur la fonction de sensibilité utilisée
au chapitre 3.
⊲ L’annexe C reproduit un article publié au cours de cette thèse.