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光格子を用いた次世代磁場計測技術の開発

利用光栅开发下一代磁场测量技术

基本信息

批准号：
18K03663
负责人：
原田健一
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、極低温まで冷却されたルビジウム(Rb)原子を光格子中に閉じ込めることで長いコヒーレンス時間を実現し、高感度かつ空間分解能の高い磁力計の開発を目指し研究を行った。磁場変動を高感度かつ高い空間分解能で測定する技術は様々な分野で必要とされており、常磁性であるアルカリ原子を用いることで、磁場変動に対して高感度の測定を可能とする。今年度は、磁気光学トラップ(MOT)と偏光勾配冷却によって100 μK以下まで冷却されたRb原子を用いた磁場計測を行った。原子を捕獲する光源とは別に、磁場を測定するためのプローブ光を用意し、Rb原子の共鳴波長である795 nmで発振させた。プローブ光は2つに分けられ、1つは電気光学変調器によって位相変調され、光源の周波数安定化に用いられた。もう一方は、光の強度を変調するために音響光学変調器(AOM)によって回折され、その後、磁場測定のためにRb原子に照射された。環境からの磁場を精密に補正するために真空チャンバーの周りに3軸のヘルムホルツコイルを設置し、また原子に磁場を印加するため、別のヘルムホルツコイルを1組用意し、プローブ光と磁場方向が直交するように設置した。コイルに流す電流源には精度の高いものを用い、コイルからの磁場を安定的に精度よく発生させた。磁場を測定する際はMOTの四重極磁場を切って測定を行った。原子を通過してきた光は、偏光ビームスプリッター(PBS)によって2つに分けられ、それぞれ検出器によって測定され、その強度の差を取ることで歳差信号を取得し、回転角度を見積った。

In this paper, we study the development of ultra-low temperature cooling system and high sensitivity space resolution energy magnetometer in optical lattice. Magnetic field changes are necessary for the determination of high spatial resolution energy. Magnetic field changes are necessary for the determination of high sensitivity energy. This year, magnetic optics (MOT) and polarization coordination cooling are used to cool Rb atoms below 100 μK. The resonance wavelength of Rb atoms is 795 nm. The light source is used for phase modulation, frequency stabilization and so on. The intensity of light is modulated by an acoustic-optical modulator (AOM), and the magnetic field is measured by Rb atoms. Environmental magnetic field precision correction, vacuum, cycle, 3-axis set, atomic magnetic field, 1-set, light, magnetic field direction, orthogonal set High accuracy of current source, stable accuracy of magnetic field Magnetic field measurements Atomic light passing through the detector, polarized light, polarized light (PBS), measured by the detector, measured by the difference in intensity, obtained by the difference signal, and integrated by the angle of return.

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Optical dipole force trapping of rubidium atoms for a dual-isotope co-magnetomter toward the electron electric dipole moment

双同位素共磁力仪对铷原子的光学偶极力捕获，朝向电子电偶极矩

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Uchiyama A.;Harada K.;Inoue T.;Kawamura H.;Tanaka K. S.;Itoh M.;Aoki T.;Hatakeyama A.;Takahashi Y.;Sakemi Y.
通讯作者：
Sakemi Y.

Laser trapping of francium for the electron Electric-Dipole-Moment search

用于电子电偶极矩搜索的钫激光捕获

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
田中香津生 ; 原田健一;早水友洋,井上壮志,伊藤正俊;川村広和;長濱弘季;小澤直也,堤淳,内山愛子;酒見泰寛
通讯作者：
酒見泰寛

電子の永久電気双極子モーメント探索へ向けたフランシウム原子の生成とトラップ

钫原子的产生和捕获以寻找电子的永久电偶极矩

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
早水友洋;長濱弘季;小澤直也;堤惇;原田健一;田中香津生;内山愛子;青木貴稔;畠山温;高橋義朗;羽場宏光;大前宣昭;酒見泰寛
通讯作者：
酒見泰寛

標準模型を超えた新物理を探索するための原子パリティ非保存効果の精密周波数測定

原子宇称非保守效应的精确频率测量，探索标准模型之外的新物理

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
電子回路研究会
影响因子：
0
作者：
青木貴稔;鳥井寿夫; Sahoo Bijaya Kumar;Das Bhanu Pratap; 原田健一;早水友洋;坂本幸祐;川村広和;井上壮志;内山愛子;伊藤沙希;吉岡里紗;田中香津生;伊藤正俊;畠山温;長濱弘季;小澤直也;酒見泰寛
通讯作者：
酒見泰寛

電子の電気双極子能率探索に向けたフランシウム原子の磁気光学トラップ

用于寻找电子电偶极子效率的钫原子磁光陷阱