Rev. Phys. Appl. (Paris) 5, 102-108 (1970)
DOI: 10.1051/rphysap:0197000501010200

Diverses résonances de croisement de niveaux sur des atomes pompés optiquement en champ nul II. Applications à la mesure de champs faibles

C. Cohen-Tannoudji, J. Dupont-Roc, S. Haroche et F. Laloë

Faculté des Sciences, Laboratoire de Spectroscopie hertzienne de l'E.N.S., associé au C.N.R.S., 24, rue Lhomond, 75-Paris (5e)

Abstract
One describes the main characteristics of a magnetometer using the level crossing resonances studied in the previous communication and detected on optically pumped 87Rb atoms. The extreme narrowness of these resonances (width of about 1 μG) allows the detection of very weak fields (10 -9-10-10 G) with a 3 s detection time constant. The detection, with this magnetometer, of the static magnetic field produced by oriented 3He nuclei in a vapor is also reported.

Résumé
On décrit la réalisation et les performances d'un magnétomètre utilisant les résonances de croisement de niveaux étudiées dans la communication précédente et observées sur une vapeur de 87Rb pompée optiquement. La très grande finesse des résonances (de l'ordre de 1 μG) permet la détection de champs très faibles, de l'ordre de 10-9 à 10-10 G avec une constante de temps de 3 s à la détection. On décrit également une expérience de détection à l'aide de ce magnétomètre du champ magnétique statique créé par des noyaux de 3He orientés en phase gazeuse.

PACS
3280B - Level crossing and optical pumping.
0755G - Magnetometers for magnetic field measurements.

Key words
Optical pumping -- Energy level crossing -- Magnetometers -- Magnetic field measurement -- Rubidium 87 -- Sensitivity analysis -- Low field -- Rubidium atoms -- Rb