偏極原子状水素の生成と中間子実験への応用

1.計画の概要:原子状水素(H↓)は大きな量子効果のため絶対零度においても気体であり, ボース凝縮の可能性などを含めて量子気体としてのH↓の物性研究は注目を集めている. 色々な応用研究も提案されており, 大強度偏極ビームや偏極標的など素粒子物理学においても非常に重要である. しかしながら, H↓は再結合によってH_2分子になるので, 現在では密度の最大値は10^<18>/cm^3にとどまっている. 本研究は大別すると, 超低温におけるH↓の安定保持とその量子気体の物性研究と, H↓の素粒子物理への応用研究である.2.研究経過と本年度の研究実績:61年度において, 大型希釈冷凍機(100mKで600μWの冷凍能力, 最低温度5mK)をオックスフォード社に注文, 内一部購入. 小型で小廻りのきく予備実験用希釈凍機の設計, 製作開始. ^4He温度(1K以上)におけるH_2の解離テスト等の予備実験完了のあとをうけて, 本年度は(1)大型希釈冷凍機(オックスフォード社)の残りの部分(ガス・ハンドリング装置-E型)を購入. 外部ポンプ系統の自作および配管据え付け工事とテスト運転完了. 10Tの超伝導マグネットを購入, 冷凍機に取り付け. (2)小型予備実験用希釈冷凍機(自作)の完成. (3)超低温における各種温度計, 圧力計等の基本的な測定器を一部購入, 他は自作した. (4)本年度において完成した超低温生成装置一式に61年度において開発したH↓生成保持の予備実験の装置を組み合せ本格的な超低温, 高〓場によるH↓とじ込め実験を準備中である.3.今後の研究の展開:物性研究としては, 吸着二次元H↓気体を用いた表面緩和機構やK-T転移の研究. 量子気体の物性測定. H↓をプルーブにした表面物理への応用などを行ない, 素粒子や核融合への応用を目的としたH↓取り出し実験を行なう.

1.計画の概要:原子状水素(H↓)は大きな量子効果のため絶対零度においても気体であり, ボース凝縮の可能性などを含めて量子気体としてのH↓の物性研究は注目を集めている. 色々な応用研究も提案されており, 大強度偏極ビームや偏極標的など素粒子物理学においても非常に重要である. しかしながら, H↓は再結合によってH_2分子になるので, 現在では密度の最大値は10^<18>/cm^3にとどまっている. 本研究は大別すると, 超低温におけるH↓の安定保持とその量子気体の物性研究と, H↓の素粒子物理への応用研究である.2.研究経過と本年度の研究実績:61年度において, 大型希釈冷凍機(100mKで600μWの冷凍能力, 最低温度5mK)をオックスフォード社に注文, 内一部購入. 小型で小廻りのきく予備実験用希釈凍機の設計, 製作開始. ^4He温度(1K以上)におけるH_2の解離テスト等の予備実験完了のあとをうけて, 本年度は(1)大型希釈冷凍機(オックスフォード社)の残りの部分(ガス・ハンドリング装置-E型)を購入. 外部ポンプ系統の自作および配管据え付け工事とテスト運転完了. 10Tの超伝導マグネットを購入, 冷凍機に取り付け. (2)小型予備実験用希釈冷凍機(自作)の完成. (3)超低温における各種温度計, 圧力計等の基本的な測定器を一部購入, 他は自作した. (4)本年度において完成した超低温生成装置一式に61年度において開発したH↓生成保持の予備実験の装置を組み合せ本格的な超低温, 高〓場によるH↓とじ込め実験を準備中である.3.今後の研究の展開:物性研究としては, 吸着二次元H↓気体を用いた表面緩和機構やK-T転移の研究. 量子気体の物性測定. H↓をプルーブにした表面物理への応用などを行ない, 素粒子や核融合への応用を目的としたH↓取り出し実験を行なう.