Fundamental study of neutrino mass spectroscopy using long lived excited atoms

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未知の混合角とすべてのニュートリノ質量値を決定する、原子を利用した、新たなニュートリ ノ質量分光の実験手法を確立するために、実験原理の理論研究と基礎的な開発実験研究を行っ た。輻射を伴うニュートリノ対生成プロセスを増幅して大きなレートをえるために、固体マト リックス等に埋め込んだ標的原子集団をアヴォガドロ数程度作成して、準安定状態にレーザー 励起し、下位へのレベル間隔の半分に相当するパルスレーザートリガーにより、コヒーランス を成長させる。この重要課題に対して、(1)マックスウェル・ブロッホ方程式を該当する3準 位ラムダ型レベル系に適用した基礎方程式を導き、トリガーによる光ソリトン形成が巨大な増 幅を起こし得ることを見いだした。(2)パラ水素分子結晶中にXe を単体で埋め込むことに成 功した。(3)アルカリ原子気体をセル中に封じ込めて、通常の1光子超放射現象の観測に成功 した。(4)ニュートリノ質量分光に対してマーカー的役割を果たす2光子超放射に最適な原子 である、バリウム原子のD-準安定状態を、気体セル中で生成することに成功した。