SPIN POLARIZED HELIUM-3, A PLAYGROUND IN MANY DOMAINS OF PHYSICS

Résumé
On présente dans cet article une revue des différentes méthodes utilisables pour polariser le spin nucléaire de l'hélium-3. On discute tout particulièrement ces techniques en relation avec la production de cibles d'hélium-3 polarisé pour des expériences de physique nucléaire : diffusion d'électrons ou de protons, polarisation de faisceaux de neutrons. On met l'accent sur le développement des nouveaux lasers à solide de puissance maintenant utilisés pour le pompage optique de l'hélium. Certaines applications à la physique atomique et à la statistique quantique sont également mentionnées. On décrit pour terminer une expérience récente montrant que la conductivité thermique du gaz d'hélium-3 à basse température dépend de la polarisation nucléaire. Ceci est une conséquence de l'indiscernabilité quantique des particules qui joue un rôle important dans les collisions binaires et donc modifie les propriétés de transport du gaz.

Abstract
This article gives a survey of the different methods urhich can be used to polarize the nuclear spin of helium-3. These techniques are particularly discussed in relation to the production of polarized helium-3 targets for nuclear physics experiments, such as electron or proton scattering and neutron spin filters. Some emphasis is given to the development of new powerful solid state lasers now used for helium optical pumping. Applications to atomic physics and quantum statistics are also mentioned. A recent experiment is finally described which shows that the heat conductivity of the helium-3 gas at low temperature depends on the nuclear spin polarization. This is a consequence of the quantum indistinguishability of the particles which plays a large role in binary collisions, thus influencing the transport properties of the gas.