Manipulation d'atomes d'hélium métastable par laser: effet Sisyphe magnétique
Résumé
This dissertation presents the study of the cooling of atoms in the presence of a small transverse magnetic field (magnetically assisted Sisyphus effect) on a J = 1 → J' = 1 transition. The first part is dedicated to the optimization of a supersonic metastable helium beam that we used for our cooling experiments. The optimization of the beam in the purpose of trapping atoms in a magneto-optical trap is also described. The second part deals with the magnetically assisted Sisyphus effect on metastable helium. After a qualitative discussion on the magnetically assisted Sisyphus effect, we present experimental results supported by detailled theoretical calculations.
Ce mémoire présente l'étude du refroidissement d'atomes par laser en présence d'un champ magnétique transverse faible (effet Sisyphe magnétique) sur une transition J = 1 → J' = 1. La première partie de ce travail est consacrée à l'optimisation d'un jet supersonique d'hélium métastable sur lequel nous avons effectué nos expériences de refroidissement laser. L'optimisation du jet en vue de piéger les atomes dans un piège magnéto-optique est aussi décrite. La deuxième partie consiste en une description de l'effet Sisyphe magnétique sur l'hélium métastable. Après une présentation qualitative du mécanisme mettant en jeu l'effet Sisyphe magnétique, nous discutons les résultats expérimentaux à la lumière de calculs théoriques détaillés.