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

32 Chapitre 2. L’expérience FO2
1, 5 m 3 . L’ensemble, de ∼ 200 kg, repose sur une table en marbre (1) de
1, 8 × 1, 4 m 2 . La chambre à vide est protégée par plusieurs épaisseurs de
blindages magnétiques (2) qui atténuent d’un facteur ∼ 10 6 les fluctuations
du champ magnétique ambiant, particulièrement élevées à cause de la proximité
d’une ligne de métro. Le vide est assuré par quatre pompes ioniques
de 25 l/s chacune : deux pour la zone de capture (3) et deux pour la zone
d’interrogation (4). Elles sont enfermées dans des blindages magnétiques
indépendants hors des blindages de la fontaine. La pression dans la zone
d’interrogation est de l’ordre de quelques 10 −10 mbar (soit quelques 10 −8 Pa)
et est un peu plus élevée ( 10 −9 mbar) dans la zone de capture.
tel-00319950, version 1 - 9 Sep 2008
Aux débuts de la fontaine RbCs et jusqu’en 2005, les sources d’atomes
étaient des jets 1 issus de fours (5) situés à l’extérieur des blindages principaux,
et ralentis par laser. Les sources lasers étaient réparties sur deux
bancs optiques principaux (6), l’un dédié à la manipulation des atomes de
césium, l’autre à celle du rubidium, auxquels s’ajoutaient deux petits bancs
annexes (7) dédiés au ralentissement des jets atomiques. Aujourd’hui, suite
à la réfection du banc laser et au changement de système de chargement
pour la partie rubidium, le banc annexe rubidium a été supprimé. La partie
césium devrait suivre la même évolution dans les prochains mois. La lumière
laser est acheminée depuis les bancs optiques jusqu’à l’enceinte à vide par
fibres optiques (8). Celles-ci offrent l’avantage de découpler les réglages des
bancs optiques des alignements des faisceaux au niveau de l’enceinte à vide,
et d’isoler mécaniquement les bancs du reste de l’expérience. Ces fibres monomodes
polarisantes constituent par ailleurs de très bons filtres spatiaux et
de très bons polariseurs, offrant ainsi de bonnes caractéristiques aux faiceaux
qui en sortent. Les faisceaux lasers sont mis en forme au niveau de la fontaine
par des collimateurs conçus par nos soins qui seront décrits plus loin
(cf. partie 2.4).
Une grande partie de l’expérience est contrôlée par informatique. Deux
PC gèrent les mesures, l’un dédié à la fontaine rubidium, l’autre dédié à la
fontaine césium et aux paramètres globaux de l’expérience.
L’ensemble de l’expérience (regroupant le corps de la fontaine, les bancs
lasers, les racks électroniques et informatiques...) occupe une surface au sol
de ∼ 15 m 2 dans une salle régulée en température.
1 Sur la fontaine double, il a été décidé dès le départ d’opter pour un chargement par jet
atomique et non à partir d’une vapeur, principalement pour éviter la présence de vapeurs
d’alcalins sur l’axe de la détection.