Une souffleuse au pays des lasers

Quand elle livre ces pièces de verre fabriquées sur mesure, c'est le résultat d'un travail minutieux attendu par toute une équipe. Toute manipulation se fait avec d’infinies précautions.

Il s’agit de réceptacles, appelés « cellules », remplis de gaz rare ou de métal alcalin. Ces composés chimiques réagissant violemment au contact de l’air, il faudra de nombreuses étapes pour les confiner dans ces pièces de verre.

Pour obtenir une cellule répondant parfaitement aux exigences des scientifiques, Florence commence par réaliser une ébauche à l’aide d’une scie diamantée. Cette étape préparatoire est décisive pour la qualité optique de la pièce finie.

Elle polit ensuite la surface de la cellule pour qu'elle soit aussi plane que possible. En effet, la moindre déformation optique viendrait fausser les mesures.

A l’aide d’un chalumeau, Florence chauffe le verre. Elle prépare la soudure de la fenêtre qui viendra fermer la cellule. Quand le verre atteint son point de fusion, la lueur est très éblouissante. Cette étape nécessite donc le port de lunettes à verres filtrants.

La fenêtre est positionnée précisément sur l’ouverture de la cellule à l'aide d'un outil en graphite. Elle sera ensuite scellée grâce au chalumeau.

La pièce finie est placée dans un four de recuisson à 560 °C. Les zones de tension et de fragilité engendrées par les soudures sont ainsi éliminées.

Après la recuisson, Florence utilise un polariscope comme outil de contrôle. Les tensions apparaissent en couleurs. Si elles sont en trop grand nombre, la pièce est fragilisée donc inutilisable. Un second passage au four sera alors nécessaire.

En parallèle, elle prépare par soufflage de verre des ampoules dans lesquelles seront stockés les composés chimiques (gaz rare ou métal alcalin) destinés à être confinés dans les cellules.

Au sein d’un dispositif sous vide, l’ampoule est reliée à la cellule. Florence pourra ainsi procéder au confinement du composé chimique (ici du métal alcalin).

Sous l’action de la chaleur, le métal se vaporise en fines particules qui migrent jusqu’à la cellule.

Une fois remplie, la cellule est isolée du reste du tube devenu inutile. Elle est prête à être livrée à l’équipe scientifique.

Saïda Guellati, membre de l’équipe « Métrologie quantique et constantes fondamentales » place la cellule de rubidium dans un four. Portée à 100°C, la vapeur atomique va s'avérer utile dans cette expérience avec un laser.