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超流動ヘリウム中にトラップされた不安定核原子の光ポンピングとレーザー分光

超流氦中捕获的不稳定核原子的光泵浦和激光光谱

基本信息

批准号：
15654035
负责人：
下田正
金额：
$ 2.43万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、超流動ヘリウム中に不安定核を閉じ込め、ヘリウム中の光ポンピングという一見不可能な方法を用いて、不安定核の電磁気モーメントを測定する、汎用性の高い方法を確立することを目的とする。そのことが、高アイソスピン原子核、特に存在限界(ドリップライン)近傍の原子核の基底状態の電気・磁気モーメントを系統的に測定する道を拓き、原子核構造の理解に大きく寄与する。この方法は、(1)不安定核を高い効率で狭い空間領域にトラップし、(2)多くの核種について高偏極を作り(光ポンピング法)、(3)偏極を長時間保持し(液体ヘリウムの物性)、(4)数の少ない原子核に対して繰り返し測定し(レーザー誘起脱励起光を観測)、(5)不純物原子核の影響が少ない(レーザー光の波長による核種の選別)、という、これまでの困難を全て克服出来るものである。この手法の成否の鍵を握る(2)と(3)を確立するのが本研究の目的であった。レーザーアブレーション法によってCs原子を液体ヘリウムに導入し、レーザー光ポンピングを行って、90%程度の高い原子スピン偏極度を達成するのに成功した。さらにそのスピン偏極が緩和するのに要する時間の測定にも世界で始めて成功し、約2.4秒という異常に長い緩和時間を得た。これは、私たちが予測したように、液体ヘリウムの特異な物性によって、磁気サブレベル間の遷移(偏極緩和)はほとんど起こらない、すなわち、超流動ヘリウムは原子の種類によらず偏極を保持できる理想的な物質であることを実証するものである。この成果は、萌芽研究として充分なものである。この手法を実際に適用すべく、研究計画をまとめ、基盤研究Aとして申請するに至った。

In this study, the superfluid non-stabilized core and the superfluid non-stabilized core and the super-fluid non-stabilized core and the superfluid non-stable core were found to be impossible at first sight. The method is used, the electromagnetic radiation of unstable core is measured, and the method with high versatility is used to establish the purpose.そのことが, 高アイソスピンatomic nucleus, 特にexistent limit (ドリップライン) near the basal form of the atomic nucleus The determination of the electromagnetic and magnetic systems and the understanding of the structure of the atomic nucleus were carried out.このmethod, (1) Unstable core, high efficiency, narrow space field, (2) Multi-nuclear species, high efficiency Polarization method (light ポンピング method), (3) Polarity maintenance for a long time (physical properties of liquid liquid), (4) Number of small amountsいNuclear measurement (いーザーinduced de-excitation light emission measurement), (5) Less influence on the nucleus of impuritiesない(レーザー光の Wavelength によるNUCLEAR Selection), という, これまでのdifficulty を全て overcome it るものである. The key to the success or failure of the technique is to grasp it (2) and (3) to establish the purpose of this study.レーザーアブレーション法によってCsatomicをLiquidヘリウムにINTRODUCEし、レーザー光ポンピングを行って, 90% level high atomic スピン partial extreme をachievement するのにsuccessful した.さらにそのスピン polarity がeasing するのに要するTime のdetermination にもWorld でstart めてsuccessし, about 2.4 seconds というAbnormal にLong easing time をgetた. The special physical properties of the liquid Migration between magnetic field and magnetic fieldこらない、すなわち、Superfluid ヘリウムはatomicのkindによらず partial The material that maintains the ideal material is the most ideal one. The result of the research is full and the budding research is complete.このtechnique を実会にApply すべく, research plan をまとめ, basic research A として application するに to った.