Photoionization of helium : A showcase of the continuous improvements in the production and in the use of synchrotron radiation for atomic physics

Photoionisation de l’hélium : un exemple des progrès continus réalisés dans la production et l’utilisation du rayonnement synchrotron en physique atomique

LURE and Laboratoire de Spectroscopie Atomique et Ionique Université Paris Sud, B. 209c, 91403 Orsay Cedex, France.

Abstract

During the past twenty years, considerable progress has been made in the production and in the use of synchrotron radiation. Nowadays, the advent of ultra-high vacuum toroidal grating monochromators coupled to modern storage rings has made possible a new class of sophisticated experiments whose development has gone hand in hand with the continuous improvements in the technology of synchrotron radiation. The simple example of photoionization processes in helium is taken to illustrate these parallel developments. The present status of experiment is summarized, with particular emphasis on recent measurements of very weak photoionization processes leaving the positive He⁺ ion in the n = 2 and n = 3 excited states. Further improvements are still expected from the use of ondulators mounted on new storage rings, which will offer spectacular possibilities to the experimental investigations, in particular in atomic physics.

Résumé

Au cours des deux dernières décennies, des progrès considérables ont été accomplis dans la production et l’utilisation du rayonnement synchrotron. De nos jours, l’apport des monodromateurs à réseau torique en ultra- vide, couplés à des anneaux de stockage modernes a permis d’effectuer de nouvelles expériences sophistiquées dont le développement va de pair avec les améliorations constantes du rayonnement synchrotron. L’exemple des processus de photoionisation de l’hélium est pris pour illustrer ces développements parallèles. Nous résumons dans ce papier l’état actuel des expériences en insistant particulièrement sur les mesures récentes des très faibles ionisations, laissant l’ion He⁺ dans les états excités n = 2 et n = 3. D’autres améliorations sont attendues de l’installation d’onduleurs sur de nouveaux anneaux de stockage, qui vont offrir de spectaculaires possibilités expérimentales, en particulier en physique atomique.