Nouveaux lasers à fibre pour polariser les spins nucléaires d'un gaz d'hélium : applications médicales à l'Imagerie par Résonance Magnétique

Résumé
Nous décrivons ici un nouveau dispositif laser fonctionnant dans l'infrarouge proche et donnant plusieurs watts de puissance en continu, qui est utilisé pour polariser nucléairement du gaz d'hélium- 3 par la méthode du pompage optique indirect via le niveau métastable 2³S₁ de l'atome d'hélium [F.D. Colegrove et al., Phys. Rev. 132 (1963) 2561.]. La source laser est basée sur un amplificateur à fibre double coeur dopée Ytterbium, excité par un laser à fibre de largeur spectrale adaptée au pompage optique. Les résultats pour la polarisation obtenue avec cette source lumineuse sont ici donnés. Une application est présentée : l'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) des poumons utilisant du gaz d'hélium-3 ainsi « hyperpolarisé » et inhalé. Cette méthode permet de visualiser les volumes creux à l'intérieur des poumons et de caractériser leur dynamique de ventilation. Elle pourrait être utilisée pour étudier la fonctionnalité du poumon et pour le diagnostic précoce de certaines pathologies telles que l'obstruction chronique des voies respiratoires ou l'emphysème.