Tests d'Électrodynamique Quantique et Étalons de Rayons-X à l'Aide des Atomes Pioniques et des Ions Multichargés

• Main Author: Trassinelli, Martino
• Language: FRE
• Published: Université Pierre et Marie Curie - Paris VI 2005
• Subjects: [PHYS:PHYS:PHYS_ATOM-PH] Physics/Physics/Atomic Physics; Spectroscopie de rayons-X; masse du pion; atomes pioniques; ions multi-chargés; tests d'électrodynamique quantique; équation de Klein-Gordon
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00067768; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/40/95/14/PDF/these.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/40/95/14/ANNEX/pres_these_trassinelli.pdf

L'objet de cette thèse est de présenter une nouvelle mesure de la masse du pion en utilisant la spectroscopie X de l'hydrogène pionique et des résultats de spectroscopie de l'argon et du soufre héliumoïdes. La nouvelle masse du pion a été mesurée avec une précision 30% supérieure à la moyenne mondiale actuelle, c'est-à-dire égale à 1.7 ppm. Elle a été obtenue par spectroscopie de Bragg des transitions 5 -> 4 de l'azote pionique en utilisant les prédictions théoriques de QED. Je présente le calcul de la structure hyperfine et celui de la correction de recul du noyau pour les atomes pioniques au moyen d'une nouvelle méthode de perturbation de l'équation Klein-Gordon.Le spectromètre utilisé pour cette mesure a été caractérisé grâce aux transitions relativistes des atomes héliumoïdes produits dans un nouveau type de source d'ions à résonance cyclotronique des électrons. Les spectres haute statistique de ces ions permettent de mesurer les énergies de transition avec une précision de quelques ppm, ce qui permet de tester, avec un degré de précision jamais atteint, les prédictions théoriques. L'émission de rayons-X des atomes pioniques et des ions multichargés peut ainsi être utilisée pour la définition de nouveaux étalons de rayons-X de quelques keV.