L'influence des gaz tampons sur le déplacement de la fréquence et la largeur des raies des transitions hyperfines de l'état fondamental des atomes alcalins

Abstract
In frequency standards based on the field independent hyperfine transition in the ground state of alkali vapor metals in a gas cell, a buffer gas is usually introduced both for Doppler width reduction and for increasing useful population differences and detection sensitivity when employing optical orientation and optical detection methods. Investigations of the pressure shift produced by various buffer gases or mixture of gases (such as helium, nitrogen, neon, argon, xenon or krypton) in the microwave transitions (2, 0, (1, 0) in 23Na or (4, 0), (3, 0) in 133Cs will be reported. The variations in the line width, as the pressure of the gas is varied, will also be discussed. The experimental results suggest pressure shifts for the hyperfine transitions quite similar to optical pressure shift and line asymmetry of alkali metal resonance radiations in rare gas, although the order of magnitude of the effect is quite different.

Résumé
Dans les standards de fréquences basés sur les transitions hyperfines indépendantes du champ de l'état fondamental, des vapeurs de métaux alcalins renfermés dans une cellule, un gaz tampon est introduit pour réduire la largeur Doppler et augmenter utilement les différences de population et la sensibilité de la détection lorsqu'on emploie des méthodes d'orientation et de détection optiques. Des recherches sur le déplacement de fréquence produit par divers gaz tampons ou mélanges de tels gaz (comme l'hélium, l'azote, le néon, l'argon, le xénon ou le krypton) sur les transitions de micro-onde (2, 0), (1, 0) dans 23Na ou (4, 0), (3, 0) dans 133Cs sont exposées. Les variations de la largeur de raie avec la pression sont aussi discutées. Les résultats expérimentaux laissent penser que les déplacements dus à la pression dans les transitions hyperfines sont très semblables aux mêmes déplacements et aux asymétries de raies produits par les gaz rares dans le domaine optique pour les raies de résonance des métaux alcalins, bien que l'ordre de grandeur de l'effet soit très différent.