Study of exotic atoms by microwave spectroscopy

微波光谱研究外来原子

• 批准号: 20KK0305
• 负责人: 黒田 直史
• 金额: $ 6.24万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021 至 2023
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0305/
• 关键词: マイクロ波分光; 反水素原子; ミューオニウム; 微細構造; ラムシフト; 反水素

スイスの渡航の制限が2022年4月よりほぼなくなったことと，現地での反水素原子ビーム生成実験とそれを用いた分光実験が始まることを受けて，現地に滞在してそれらの実験に参加するとともに共同研究相手とマイクロ波を用いた反水素原子とミューオニウム原子の微細構造分光の計画の検討を進めた．基課題の反水素のラムシフト分光や共同研究者の行ったミューオニウムのラムシフト分光の進捗や成果をもとに微細構造分光実験のために開発する分光装置の仕様を詰めた．また，行動制限や渡航制限によっと当初の予定からずれた微細構造分光実験の実施時期について共同研究者と打合せを進めている．現地の共同研究者とともに，基課題でのラムシフト分光実験での分光対象である反水素原子ビームの想定される強度やビーム径などを元にして，10GHzのマイクロ波での分光に適した共振器において必要な振動電場強度を得るための構造の検討を進めた．現地の実験から反水素原子ビームの径が2から3cmと大きくなることが予想されたため，高次の電磁波モードが成立する共振器の検討と設計を行った．特に分光実験に用いるマイクロ波の波長がビーム径に近いものとなるため，ビームが通るあたりで十分な強度が得られる電磁場の分布となる工夫を行った．分光装置設計と平行して，開発する分光器のテスト実験のために水素原子線生成チャンバーを準備した．また，ライマンアルファ光をCsIコート付きのMCPを用いて検出することとし，検出器を設計・製作し組み上げた．

从2022年4月开始，对瑞士的持续限制几乎消失了，持续的抗热原子原子光束生成实验和使用它们的光谱实验已经开始，我们呆在那里参与了这些实验，我们还与抗杂种生成的微观结构相关的研究合作伙伴一起进行了研究伙伴。基于合作者进行的抗氢化剂的RAM移位光谱的进展和结果，以及合作者进行的Muonium的RAM移位光谱，我们已经为微观结构光谱实验开发了用于开发的光谱设备的规格。我们还与合作者讨论了由于行为和旅行限制的限制而导致的微观结构光谱实验的时间。与本地合作者一起，我们研究了该结构，以根据基于基本任务下的Ram-Shift Spectroscoppopy实验的抗Hydrogen Atom原子光束的预期强度和光束直径，以获得10GHz微波的谐振器中所需的振动电场强度。从现场实验中，可以预测，抗原子原子束的直径将从2 cm增加到3厘米，因此我们研究并设计了一个具有高阶电磁波模式的谐振器。特别是，由于光谱实验中使用的微波的波长接近梁直径，因此我们已经努力分布电磁场，这可以在梁通过时提供足够的强度。与光谱仪设计并联，准备了一个氢原子束生成室，用于开发光谱仪的测试实验。此外，使用CSI涂层MCP检测到Lyman Alpha光，并设计，制造和组装探测器。

项目成果

反水素及びミュオニウムの微細構造分光装置の開発

反氢、锷精细结构光谱仪的研制

• 发表时间: 2023
• 作者: 佐藤 真奈美;田中碧海;田中香津生;黒田 直史
• 通讯作者: 黒田 直史