Étude de la lumière de fluorescence d'atomes excités en interaction résonnante avec un laser I. Analyse théorique

The influence of a gas laser beam on the fluorescence light emitted by atoms excited by a discharge in the upper and lower levels of the laser transition is theoretically studied in the presence of a static magnetic field. Calculations are developed in the formalism of irreducible tensor operators. One takes into account the existence of isotropic relaxations and cascade effects due to spontaneous emission between the upper and the lower levels. Following Lamb [1], the laser beam is described classically by its electric field and its effects are calculated by perturbation theory. Second order formulae are applied to define a set of observables rigorously described by this second order theory and simply related to relaxation parameters. In a second paper, experimental agreement with the present theoretical analysis will show the usefullness of this method to study several relaxation processes. Application to the 2 p4 level of neon will be described.On étudie l'effet de l'irradiation par un laser à gaz sur la lumière de fluorescence d'atomes excités par une décharge dans les niveaux supérieur et inférieur de la transition laser. Ces atomes sont soumis de plus à un champ magnétique statique. Le calcul, développé dans le formalisme des opérateurs tensoriels irréductibles, tient compte de l'existence de relaxations isotropes et du transfert d'excitation par émission spontanée entre le niveau supérieur et le niveau inférieur (effet de cascade). Suivant la méthode de Lamb [1], l'irradiation laser est décrite classiquement par son champ électrique et ses effets sont prévus par un développement en perturbation. On se limite ici à l'ordre 2. L'application des formules générales permet de définir un ensemble de grandeurs accessibles à l'expérience, rigoureusement décrites par l'ordre 2 des perturbations et simplement reliées aux valeurs des paramètres caractéristiques des diverses relaxations. La vérification expérimentale sera décrite dans un second article. L'accord avec les résultats de l'analyse théorique présentée ici montre que cette méthode permet d'étudier effectivement plusieurs types de relaxations. L'application au niveau 2p4 du néon y sera présentée

Étude de la lumière de fluorescence d'atomes excités en interaction résonnante avec un laser. II. Vérification expérimentale application au niveau 2p4 du néon

The fluorescence light emitted by excited neon atoms of a cell C, placed inside a laser cavity, is strongly changed when a 6 328 Å laser beam illuminates the cell. A magnetic field is applied on C. Detailed study of this effect on the fluorescence lines emitted by the 2p4 level shows good agreement with a theoretical analysis published previously ( 2) . It shows the importance of cascade effects due to spontaneous emission on the 3s2-2p4 transition. Population and alignment relaxation times are found to be quite different. Corresponding collision cross-sections have been measured. The effect of "coherent" imprisonment of the 5 943 Å line (2p4-1s5), sensitive to the discharge inside C, has been observed.La lumière de fluorescence émise par des atomes de néon d'une cellule C soumise à un champ magnétique et placée à l'intérieur de la cavité d'un laser à gaz est modifiée lors de l'irradiation par la raie laser λ = 6 328 Å (3s2-2p4) du néon. L'étude détaillée de ces modifications sur les raies de fluorescence émises par le niveau 2p 4 permet de vérifier les prévisions théoriques développées dans un article antérieur (2) . Elle montre, en particulier, l'importance de l'effet de cascade par émission spontanée sur la transition λ = 6 328 Å. On trouve que les temps de relaxation de la population et de l'alignement du niveau 2p4 sont très différents. Les sections efficaces de collision correspondantes ont été mesurées. De plus, on a mis en évidence un phénomène de diffusion multiple cohérente sur la raie 5 943 Å (2p4-1s5) sensible au courant de la décharge excitatrice de C

Les applications thérapeutiques des lasers

The therapeutic applications of medical lasers are described following the mechanism of their effects. When thermal effect is predominant, medical devices contain high power ionised argon, Nd. Y.A.G. or CO2 lasers. Such devices are used in ophtalmology, laryngoscopy, digestive, bronchial, urinary endoscopy, general and plastic surgery, dentistery and dermatology. Photochemical effects require lower power levels ; the laser wavelength is then centred in the absorption profil of tissue. U.V. lasers or better dye lasers are used in dermatology or cancerology. Electromechanical effects can be produced by Q switch lasers : they may be usefull in ophtalmology. At least two applications are described with unknow mechanism : the one deals with therapy of chronical cutaneous lesions, the others with acupuncture.Les applications thérapeutiques des lasers sont décrites selon la nature de leur mécanisme d'action. Les appareils utilisés pour leur action thermique sont à base de lasers de forte puissance optique à argon ionisé, Nd. Y.A.G. et CO2. Ils sont employés dans de nombreuses disciplines médicales : ophtalmologie, otorhinolaryngologie, endoscopie digestive, bronchique et urinaire, chirurgie générale et réparatrice, chirurgie dentaire, dermatologie. Les effets photochimiques sont obtenus à des niveaux de densité d'énergie optique plus faibles que les effets thermiques ; la longueur d'onde du laser doit correspondre à un pic d'absorption des tissus ou du colorant utilisé comme sensibilisateur. Il s'agit de lasers émettant dans l'ultra-violet ou de lasers accordables qui sont employés en dermatologie ou en cancérologie. Les effets électromécaniques sont provoqués par des lasers déclenchés, à rubis ou au Nd. Y.A.G. et pourraient avoir un grand intérêt en ophtalmologie. Enfin deux applications sont décrites dont le mécanisme d'action et l'authenticité sont discutés : l'aide à la cicatrisation des plaies chroniques et l'acupuncture par laser

Les applications thérapeutiques des lasers

Les applications thérapeutiques des lasers sont décrites selon la nature de leur mécanisme d'action. Les appareils utilisés pour leur action thermique sont à base de lasers de forte puissance optique à argon ionisé, Nd. Y.A.G. et CO2. Ils sont employés dans de nombreuses disciplines médicales : ophtalmologie, otorhinolaryngologie, endoscopie digestive, bronchique et urinaire, chirurgie générale et réparatrice, chirurgie dentaire, dermatologie. Les effets photochimiques sont obtenus à des niveaux de densité d'énergie optique plus faibles que les effets thermiques ; la longueur d'onde du laser doit correspondre à un pic d'absorption des tissus ou du colorant utilisé comme sensibilisateur. Il s'agit de lasers émettant dans l'ultra-violet ou de lasers accordables qui sont employés en dermatologie ou en cancérologie. Les effets électromécaniques sont provoqués par des lasers déclenchés, à rubis ou au Nd. Y.A.G. et pourraient avoir un grand intérêt en ophtalmologie. Enfin deux applications sont décrites dont le mécanisme d'action et l'authenticité sont discutés : l'aide à la cicatrisation des plaies chroniques et l'acupuncture par laser

High precision saturation spectroscopy of 127I2 with argon lasers at 5 145 Å and 5 017 Å : I — Main resonances

We present results on the hyperfine spectroscopy of 127I 2 obtained with argon lasers. We describe our saturated absorption or dispersion spectrometer and we discuss the pressure dependence of the saturation line shapes. At 5 145 Å we have measured the frequency differences between the main resonances of the 43-0 P(13) and R(15) hyperfine manifolds with a 200 Hz standard deviation and obtained a theoretical fit with a standard deviation of the order of 1.5 kHz. The two sets of hyperfine constants for P(13), and R(15) are consistent. The results of Foth and Spieweck are confirmed for the 58-1 R(98) line at 5 145 Å and we make a first determination of the constants d' and δ' of the 62-0 R(26) line at 5 017 Å. The variation of these constants near the dissociation limit is interpreted as a demonstration of a mixing of u and g states. The stability of argon lasers slaved to iodine peaks is illustrated and their metrological applications are outlined.On présente un ensemble de résultats sur la spectroscopie hyperfine de l'iode obtenus avec le laser à argon ionisé. Nous décrivons notre spectromètre à absorption ou dispersion saturées ainsi que le comportement de la largeur et du déplacement des résonances avec la pression. A 5 145 Å les écarts de fréquence entre résonances principales des raies 43-0 P(13) et R(15) ont été mesurés avec un écart standard de 200 Hz et représentés par un jeu de constantes hyperfines avec un écart standard de 1,5 kHz. Les constantes trouvées pour P(13) et R(15) sont cohérentes entre elles. Les résultats de Foth et Spieweck sont confirmés pour 58-1 R(98) à 5 145 Å et nous apportons une première détermination des constantes d' et δ' de 62-0 R(26) à 5 017 Å. A travers la variation de ces mêmes constantes au voisinage de la limite de dissociation nous apportons une preuve expérimentale du mélange entre états u et g. La stabilité des lasers à argon asservis sur les résonances de l'iode est illustrée et leurs applications métrologiques sont brièvement discutées