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Projets de Recherche

Pompage optique laser de l’Hélium-3 : de nouveaux défis pour de nouvelles applications

Description :

Des gaz d’hélium-3, dont le spin ½ du noyau est presque totalement orienté (ou polarisé) par pompage optique, sont de nos jours mis en œuvre pour diverses applications scientifiques ou pratiques. On peut citer, par exemple, leur utilisation en imagerie de résonance magnétique préclinique du poumon, comme cible pour des collisions en physique des hautes énergies, comme filtre polarisant pour les neutrons, comme sonde en magnétométrie nucléaire, etc. Les besoins croissants des utilisateurs poussent les physiciens à tenter d’augmenter la polarisation du gaz, sa densité, les quantités produites, et à étendre les conditions physiques dans lesquelles la polarisation peut être obtenue. L’objectif de cette thèse est double. Dans un premier temps, il s’agit d’explorer expérimentalement plusieurs mécanismes de relaxation responsables des limitations de l’efficacité du pompage optique par échange de métastabilité, telles les collisions d’échange avec les niveaux excités de l’hélium-3. Les informations quantitatives ainsi obtenues pourront être comparées à certains calculs existant dans la littérature, et également être intégrées aux modèles de pompage optique qui devront donc être adaptés et enrichis. En fonction des résultats de cette première étude, nous envisageons dans un deuxième temps d’étudier si une extension des expériences de pompage optique par échange de métastabilité à plus fort champ (7 T) et/ou à basse température (77 K, ou quelques K) est prometteuse.

Titulaire :
ABBOUD MEHANNA Marie

Contact USJ :
marie.abboud@usj.edu.lb

Projet présenté au CR, le : 01/10/2017

Projet achevé auprès du CR : 01/10/2020