共鳴フォ-クト効果分光法により単一原子検出

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1.レ-ザ-光源の改善対象イオンをCaイオンとして、光源に単一モ-ド発振cwチタン・サファイアレ-ザ-の逓倍波を用いた。モ-ド選択素子および共振器長可変素子を制御し、1GHz以上の範囲で連続掃引を可能にした。2.イオンの閉じ込めとレ-ザ-励起蛍光法による検出トラップ用電極は四重極型のもの用いた。イオンの共鳴線中心周波数の低周波側に光源の周波数を同調して、光ポンピングの過程を通してイオンの冷却を試みた。またレ-ザ-冷却されたイオンをレ-ザ-励起蛍光法によって観測した。現状では蛍光強度をモニタ-として複数イオンの閉じ込めは確認されたが、単一イオンの場合に予想されるQuantum Jumpを観測するまでには至っていない。蛍光励起スペクトルからイオンの温度を求めた結果、イオンの冷却が不十分であり、イオンが局在化せず、光とイオンが相互作用する実効的な時間が短いために単一あるいはそれに近い少数のレベルでは感度が不足していると考えられる。3.トラップイオンによる共鳴フォ-クト効果の観測上述の冷却イオンを対象にして共鳴フォ-クト信号の測定を試みた。冷却実験の結果(スペクトル幅)から必要とする磁場を0.1T程度と見積り、永久磁石を真空中に配置した。これまでのところ、共鳴フォ-クト効果の信号は観測されていない。この原因として、真空槽の光学窓の歪に起因して、偏光測定系の消光比が当初の見積に比べ2桁程低下したことがあげらける。補償板などによる改善を行えば、十分検出可能であると予想される。