１７１Yb＋イオンを用いた共同冷却による１１５In＋イオン光周波数標準の精度向上

通过使用 171Yb+ 离子共冷提高 115In+ 离子光频率标准的精度

• 批准号: 21K20362
• 负责人: 木原 亜美
• 金额: $ 2万
• 依托单位: National Institute of Information and Communications Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-08-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K20362/
• 关键词: イオントラップ; 光周波数標準; 共同冷却

今年度は本研究の達成目標であるYbイオンによるInイオンの共同冷却の実現に向けて、YbイオンとInイオンを同一のイオントラップ中に捕獲することを目標として実験系の構築を行った。昨年度構築したYbイオンの捕獲・冷却に必要なレーザー光源、イオントラップ電極そしてイオントラップにRF電場を印加する際に必要なヘリカル共振器を用いてまずYbイオンの捕獲を試みた。Ybイオンの捕獲のために、準備として「昨年度製作したヘリカル共振器の共振周波数の調整」「Ybイオン化光源の周波数とYbの同位体の同定」「Ybイオンに照射するレーザー光源の周波数ロック」「Ybイオンの蛍光観測のための蛍光収集レンズ系の構築」を行った。これらの準備が完了した後で実際にYbイオンの捕獲を試み、Ybイオンの捕獲・蛍光観測に成功した。捕獲したイオンのトラップ周波数を測定したところ軸方向は最大500kHz、動径方向は最大1.4MHzまで実現できることが確認され、当初想定していた数値を達成することができた。次にInイオンの捕獲に向けてInイオン化レーザーをイオントラップ中に照射する光学系の構築等の準備を行い、Inイオンの捕獲に挑んだ。本研究で使用している蛍光観測用のカメラはInイオンの蛍光波長は感度範囲外であるため、カメラ上ではYbイオン結晶中にダークサイトとして観測され、実際にダークサイトを観測することができた。しかしダークサイトはInイオンの他にYbの同位体や残留ガスのイオンなどもあり得るため、イオン結晶のトラップ周波数からダークサイトとなるイオンの質量を推定する必要がある。そこでYbイオンのみのトラップ周波数と、ダークサイトが入ったイオン結晶のトラップ周波数を測定し、その比からダークサイトのイオンの質量を推定し、質量数115のInイオンの捕獲ができたことを確認した。

The goal of this research this year was achieved this year.オンとInイオンを Same オオントラップ中にCapture することをtarget として実験式のconstruct を行った. Yesterday's construction of Yb イオンのcapture and cooling necessary なレーザーlight source, イオントラップelectrode そしてイオントラップにRF electric fieldをIncaするinteriorにnecessaryなヘリカル resonatorを UseいてまずYbイオンのcaptureをtrialみた. YbイオンのCaptureのために、Preparationとして「YbイオンのCaptureのために、Prepareとして「Ybイオンヘリカル resonatorのresonance frequency adjustment」のYbイオン化LED light sourceのCycle numberとYbのSynchronization produced last year Body's same determination" "Ybイオンに irradiation するレーザーLight source's frequency wave number ロック" Ybイオンの蛍光観measurementのための蛍光collectionレンズsystemのconstruct」を行った. Ybイオンのcaptureをtestみ、YbイオンのCapture・荍光観measurement is successfulした. Capture the frequency of the wave number of the wave and measure the frequency in the axis direction, the maximum is 500kHz, and the moving diameter direction is the maximum 1.4MHz is now confirmed and confirmed, and the original idea has been completed. The capture of the second time in the world In the irradiation of the optical system, the construction of the optical system, the preparation of the line, and the capture of the optics. In this study, the している荍光禳 was used to measure the のカメラはInイオンの蛍Light wavelength and sensitivity range 囲外であるため、カメラ上ではYbイオン中にダークサイトとして観measurementさすることができた。しかしダークサイトはInイオンのhis にYbのisotrope や Remnant ガスのイオンなどもあり got るため, イオン のトラップfrequency number からダークサイトとなるイオンのquality を presumed するnecessary がある.そこでYbイオンのみのトラップcycle numberと、ダークサイトが入ったイオンのトラップcycle numberをmeasurementし、そThe mass is estimated and the mass number is 115.

项目成果

115In+/87Sr光時計周波数比計測II

115In+/87Sr光钟频率比测量二

• 发表时间: 2022
• 作者: 木原亜美;大坪望;李瑛;Nils Nemitz;蜂須英和;早坂和弘;井戸哲也
• 通讯作者: 井戸哲也