C. Blondel, C. Delsart et C. Drag

1. y x Jet Détecteur Résolution : 65 µm FWHM 1 électron chaque 0.1 ms à 1 ms z a F z0 Détecteur D F S 7 C 3 / 2 e 4 2 m 8 F = U 6  1 : Source et lentille simple ("einzellens") 2,5,9,10 : Plaques déflectrices 3,6,8 : Lentilles simples 10 0 3 q F h 4 5 12 Détecteur 2 4 : Filtre de Wien 7 : Virage quadrupolaire 11 : Quadrupole de focalisation 12 : Décélération 13 : Zone d’interaction 9 1 11 13 3 ion z0 B = 1.9 µT B = 27.8 µT B = 56.1 µT B = 82 µT B = 110.4 µT B = 137.5 µT F ~ 291 V/m l = 596.89122 nm Affinités électroniques Microscopie de photodétachement C. Blondel, C. Delsart et C. Drag W. Chaïbi (2003-2006), S. Canlet (thèsard) , R. Pelaez (post-doc) Effet du champ magnétique : cas longitudinal Principe de la microscopie de photodétachement Champs magnétiques longitudinal et transverse La fonction de Green est connue Kramer et al., Europhys. Lett. 56, 471 (2001) détecteur détecteur 13 cm Paramètres quantiques : B//F solénoïde Interférence à 2 trajectoires: même phase que pour B=0 (invariance) solénoïde Interfrange moyen Nombre d’anneaux 2 m jet d’ions négatifs jet d’ion négatifs 62 cm laser laser Interférence à 4 trajectoires transverse BF bobines 23 cm Principe : Y.N. Demkov et al., JETP Lett.34, 403 (1981) Microscopie de photodétachement : C. Blondel et al., Phys. Rev . Lett.77, 3755 (1996) Microscopie de photoïonisation: C. Nicole et al., Phys. Rev . Lett.88, 133001 (2002) Microscopie de photodétachement moléculaire : C. Delsart et al., Phys. Rev . Lett.89, 183002 (2002) 42 cm Effet géométrique sur la figure d’interférence Résultats expérimentaux Trajectoires classiques 100mA≡126µT=1.26G Formule analytique American Journal of Physics66, 38 (1998) F = 423 Vm-1 e = 1.2 cm-1 l0 = 0.045 mm a = 0.35 mm Diamètre mesuré de la figure D(I) Calcul de la valeur théorique de R(I) Mesure de la distance R(I) du centre de la figure d’inter- férence à la projection de la source sur le détecteur Comme attendu : Montage expérimental Effet du champ magnétique : cas transverse Trajectoires et décalage de franges ? Problème général : En présence de la force de Lorentz, le décalage des trajectoires est-il égal au décalage des franges d’interférences? Résultats expérimentaux Influence du champ magnétique transverse sur la phase de l’interférogramme F ~ 195 V/m B = 5.10-8 T Laser interferograms Colonne z0 = 0.514 m F compris entre 150 et 450 V/m Que deviennent les anneaux d’interférences en présence d’un champ magnétique transverse? B0 Laser à colorant Negative ion l = 535 @ 710 nm (~ 596 nm) P = 100 to 400 mW stabilité ~ 10 MHz sur 30 min Dl/l (mes.) ~ 2.10-8 waist de 20 à 40 µm Déphasage magnétique Soit le moment : B0 On obtient comme fonction d’onde avec comme dépendence en B Jet d’ions négatifs Energie cinétique moyenne : 300 to 500 eV  60 to 80 km.s-1 L’affinité électronique varie-t-elle avec le champ B ? Phase géométrique Phase magnétique La phase de l’interférogramme change comme : i.e. proportionnel au flux de B au 1er ordre : La courbure des trajectoires ne contribue qu’à un ordre plus élevé. La variation de phase, à une position donnée sur le détecteur, est : FluorA(19F) = 27432.451(20) cm-1 OxygèneA(16O) = 11784.676(7) cm-1 SiliciumA(28Si) = 11207.246(8) cm-1 SoufreA(32S) = 16752.9760(42) cm-1 Eur. Phys. J.D33, 335 (2005) e atome neutre ± 8.10-3 cm-1 de dispersion due aux inhomogénéités de champ électrique Application numérique : hn eA La phase d’interférence reste invariante !! Décalages isotopiques OxygèneA(17O) = 11784.629(22) cm-1 A(18O) = 11784.606(20) cm-1 Phys. Rev.A64, 052504 (2001) ion négatif Décalage des franges vs. décalage des trajectoires Le décalage de l’enveloppe Le déplacement de frange est tel que Structure fine des atomes et des ions j OxygèneE(2P1/2)E(2P3/2) = 177.084(14) cm-1 Soufre 32S: E(2P1/2)  E(2P3/2) = 483.5352(34) cm-1 32S: E(3P1)  E(3P2) = 396.0587(32) cm-1 J. Phys.B39, 1409 (2006) Dans l’approximation du champ lontain Si- En comparant le gradient et le décalage de phase Molécules OHA(16O1H) = 14740.982(7) cm-1 J. Chem. Phys.122, 014308 (2005) SH A(32S1H) = 18669.543(12) cm-1 J. Mol. Spec. 239, 11 (2006) La figure d’interférence se déplace toute entière ! SA0872b On a: R e= 0.926 ± 0.008 cm-1 F = 427 Vm-1 ± 4 Vm-1 Eur. Phys. Lett.82, 20005 (2008) Précision : ± 1 µeV