CONTINUUM STARK SPECTROSCOPY

Résumé
Nous présentons l'étude expérimentale et théorique de la photoionisation par échelon via l'état 3P du sodium dans des champs électriques jusqu'à 3,90 kV/cm. L'appareillage utilise un jet atomique et l'excitation est réalisée à l'aide de deux lasers pulsés dont les faisceaux sont orthogonaux au jet atomique. Le premier laser à 589 nm permet l'excitation des niveaux P. Le second laser autour de 409 nm permet la photoionisation autour de la limite d'ionisation E_o, en champ nul. Nous avons observé des ondulations de grande largeur dans le courant photoélectrique au-delà de E_o. Leur largeur décroit lorsque l'énergie décroit. Dans certains cas elles s'affinent en des raies bien définies mais asymétriques correspondant aux états de Rydberg déplacés par effet Stark. Nous avons calculé la densité de force d'oscillateur pour ces transitions en utilisant des fonctions d'ondes hydrogénoïdes modifiées. L'accord avec les résultats expérimentaux est excellent. Nous avons considéré les asymétries comme le résultat d'interférences de Fano entre la partie quasi-discrète du spectre et les canaux d'ionisation. En utilisant des potentiels du coeur appropriés, et en tenant compte du couplage entre états discrets-continus et continus-continus induits par l'interaction avec le coeur, nous avons obtenu des valeurs q et Ɖ des paramètres de Fano en bon accord avec nos mesures.

Abstract
We have studied experimentally and theoretically two-step photoionization through the 3P state of sodium in an electric field of up to 3.90 kV/cm. The apparatus uses an atomic beam crossed by two pulsed laser beams, one at 589 nm for the first step, and the other swept through the zero field threshold E_o near 409 nm for the ionization. We observe broad undulations in the photocurrent above E_o that narrow with decreasing energy and eventually sharpen into well-defined but asymmetric transitions to Stark-shifted Rydberg states. We calculate the oscillator strength density for the appropriate transitions using modified hydrogenic wave functions and find excellent agreement for the position and relative strength of all the spectral features. We model the asymmetries as Fano-type interferences between quasi-discrete and continuum ionization channels. Using appropriate core potentials, and taking into account core-induced coupling of both discrete-to-continuum and continuum-to-continuum states, we obtain estimates of Fano's q and Ɖ that agree reasonably well with our measurements.