J. Phys. France 38, 609-622 (1977)
DOI: 10.1051/jphys:01977003806060900

Étude par pompage optique de l'échange de métastabilité dans le néon

M. Pinard et M. Leduc

Laboratoire de Spectroscopie Hertzienne de l'Ecole Normale Supérieure , 24, rue Lhomond, 75231 Paris cédex 05, France

Abstract
We study metastability exchange collisions in neon between metastable Ne*( 3P2) atoms and Ne ground state atoms. The metastable atoms are created by a weak discharge in neon at low pressure and oriented by optical pumping. We measure the pressure broadening of the Ne* magnetic resonance curves which gives the collisional relaxation rate. The experiments are performed with isotopic mixtures containing different proportions of even isotopes and 21Ne. We calculate the transfer of electronic and nuclear orientation in Ne*-Ne collisions. From the pressure broadening measurements we deduce the metastability exchange cross-section in neon at 300 K : σe = (22 ± 6) × 10-16 cm2. This value is in reasonable agreement with recent predictions based on ab-initio calculations of the Ne2 molecular potentials.

Résumé
Nous mettons en évidence les collisions d'échange de métastabilité dans le néon entre atomes dans l'état métastable Ne*(3P2) et dans l'état fondamental. Pour cela nous créons par pompage optique une orientation des atomes Ne* portés dans l'état métastable par une décharge dans du néon sous faible pression. Nous mesurons le taux de relaxation des Ne* par l'élargissement des courbes de résonance magnétique en fonction de la pression de néon. Les expériences portent sur des mélanges isotopiques comportant des proportions variables d'isotopes pairs et de 21Ne. Après un calcul des transferts d'orientation électronique et nucléaire au cours des collisions Ne*-Ne, nous déduisons des mesures d'élargissement une valeur de la section efficace d'échange de métastabilité dans le néon à 300 K : σ e = (22 ± 6) × 10-16 cm2. Cette valeur est compatible avec des calculs récents effectués à partir de déterminations ab-initio des potentiels moléculaires de Ne2.

PACS
3280B - Level crossing and optical pumping.
3450F - Electronic excitation and ionization of atoms (including beam-foil excitation and ionization).

Key words
atom atom collisions -- atomic metastable states -- isotope effects -- magnetic resonance -- neon -- optical pumping