J. Phys. France 47, 1709-1730 (1986)
DOI: 10.1051/jphys:0198600470100170900

Atomic parity violation measurements in the highly forbidden 6S 1/2 - 7S1/2 caesium transition. - III. Data acquisition and processing. Results and implications

M.A. Bouchiat¹, J. Guéna¹, L. Pottier¹ et L. Hunter<sup>2

1</sup>  Laboratoire de Spectroscopie Hertzienne de l'ENS 24, Rue Lhomond, 75231 Paris Cedex 05, France
²  Physics Department, Amherst College, Amherst, MA 01002, U.S.A.

Abstract
This paper completes the detailed presentation of our PV experiment on the 6S1/2 - 7S1/2 transition in Cs. A detailed description of the data acquisition and processing is given. The results of two independent measurements made on ΔF = 0 and ΔF =1 hfs components agree, providing an important cross-check. After a complete reanalysis of systematics and calibration, the precision is slightly improved, leading to the weighted average Im Epv 1/β = - 1.52 ± 0.18 mV/cm. Later results from an independent group agree quite well. With the semi-empirical value β = (26.8 ± 0.8) a30, our result yields Epv1 = (- 0.79 ± 0.10) x 10-11 i |e|a0. Coupled with the atomic calculations, this implies that the weak nuclear charge of Cs is Qw = -68 ± 9. This value agrees with the standard electroweak theory and leads to a weak interaction angle sin2 θ W = 0.21 ± 0.04. The complementarity of these measurements with high energy experiments is illustrated.

Résumé
Ce papier achève la présentation détaillée de notre expérience de violation de parité sur la transition 6S1/2 - 7S1/2 du Cs. Nous donnons une description détaillée de l'acquisition et du traitement des données. L'accord des résultats de deux mesures indépendantes réalisées sur deux composantes hyperfines ΔF = 0 et ΔF = 1 fournit un recoupement important. Après réanalyse complète des systématiques et de la calibration, la précision est légèrement améliorée et la moyenne pondérée donne Im Epv1/β = - 1,52 ± 0,18 mV/cm. Les résultats ultérieurs d'un groupe indépendant sont en très bon accord. En utilisant la valeur semiempirique β = ( 26,8 ± 0,8) α30, on déduit Epv 1= (- 0,79 ± 0,10) x 10-11 i |e| a0, ce qui à l'aide de calculs atomiques entraîne pour la charge nucléaire faible du césium Qw = - 68 ± 9. Cette valeur est en accord avec le modèle électrofaible standard et conduit pour l'angle d'interaction faible à sin 2 θw = 0,21 ± 0,04. Nous illustrons la complémentarité entre ces mesures et celles des expériences de hautes énergies.

PACS
1130E - Charge conjugation, parity, time reversal, and other discrete symmetries.
3150D - Potential energy surfaces for excited electronic states.
3280Y - Weak-interaction effects in atoms.

Key words
atomic excited states -- caesium -- P invariance -- weak interactions atomic physics