Laboratoire de piégeage ionique EXO-expérimental Carleton

Carleton University, Ottawa, Ontario
Domaines d'expertise

Le laboratoire de piégeage ionique EXO-expérimental de la Carleton University procède à l’identification optique d’ions Ba-136 à l’intérieur d’un piège de Paul à l’aide de lasers à onde continue à fréquence asservie de pointe. Nous y menons également des activités de spectroscopie optique de précision à l’échelle sous-mégahertzienne par application de techniques de fréquence asservie novatrices à l’aide de lambdamètres utltra-précis qui sont optimisés en vue du fonctionnement dans le spectre des ondes visibles. Nous étudions la manipulation ionique par guidage d’ions qui sont extraits d’une solution liquide ou à l’aide d’une source d’ablation. Récemment, nous avons acheté un nouvel ioniseur à optique de couplage avec un spectromètre de masse quadripôle haute résolution, ce qui permettra de sélectionner efficacement certains isotopes ioniques qui pourront être acheminés ensuite dans un piège à ions aux  d’analyse plus approfondie. Dans le cas des isotopes d’ions Ba qui peuvent être traités comme des atomes du niveau trois, on peut utiliser par la suite l’effet du désaccord pour identifier leur signature optique et de distinguer. La combinaison d’un ioniseur, d’un spectromètre de masse quadripôle haute résolution et du piège à ions, avec ses capacités de détection optique, formera une suite diagnostique complète et particulièrement adaptée aux études des ions de baryum.
Nous discutons déjà des possibilités d’utiliser cette infrastructure unique au Canada pour étudier les schémas d’extraction d’ions Ba proposés par des collègues de l’Université McGill et et de la Carleton University. Notre but à plus long terme est de voir s’il est possible de créer un système laser « mains libres » ultra-stable aligné sur une transition atomique particulière et adapté aux milieux moins hospitaliers comme la caverne profonde de trois kilomètres du SNOLAB. Nous espérons ainsi déboucher sur la création d’une conduite d’extraction d’ions Ba hautement efficace à partir d’une sonde de phase gazeuse ou liquide.

Que fait l'installation

Manipulation d’ions Ba, piégeage d’ions, détection optique, spectroscopie ionique, spectrométrie ionique et détermination de la charge ionique

Services de recherche

Prototypage laser pour systèmes laser à fréquence asservie ultrastables, simulation et conception de systèmes de manipulation ionique avec l’accent mis sur les pièges à ions et le couplage optique.

Secteurs d'application
  • Éducation

Nom de l’équipement en service*

Résumé de la fonction

Système laser à fréquence asservie adapté aux longueurs d’onde optique

Deux appareils laser à onde continue dotés de composantes électroniques d’asservissement de la fréquence et adaptés à la spectroscopie optique haute précision

Piège à ions cylindrique quadripolaire

Piège cylindrique quadripolaire fabriqué sur mesure pour le piégeage d’ions et la spectroscopie ionique

Système de spectrométrie ionique

Extraction ionique sur mesure, guidage d’ions/SPIG et spectromètre ionique

Ioniseur à couplage optique, compatible UHV

Ioniseur commercial prêt à l’emploi pour la création efficace d’ions et le couplage à une ligne d’ions