レーザ共鳴イオン化された元素の同位体分析トラップ装置の開発

激光共振电离元素同位素分析陷阱装置的研制

• 批准号: 12878081
• 负责人: 鈴木 篤之
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12878081/
• 关键词: イオントラップ; レーザ冷却; 微量分析; 同位体分析

本研究ではイオントラップとレーザ冷却を用いたコンパクトで高精度な同位体計測のための装置を開発することを目的とし,半導体レーザ装置およびイオントラップ真空容器を設計・製作した。レーザ冷却に用いるレーザ光源には日亜化学の紫色半導体レーザ、NLHV500の波長選別品(最大出力10mW)を用いた。再励起光源のレーザ光源には三洋電機の半導体レーザ(DL-6033-101)の波長選別品(最大出力50mW)を使用した。スペクトル幅を細くするために、回折格子を用いて外部共振器を作製し,レーザダイオードに光学的帰還をかけることによりシングルモードを達成した。さらに波長安定化のために,ダイオードへの電流・電圧の安定化を行い,あわせてダイオードおよび共振器の温度制御を行った。また回折格子にPZTを取り付けることにより,数GHz程度の波長掃引を実現した。作製したレーザ装置を用いてガルバノ分光を行い,半導体レーザ装置の性能を評価した。次にイオントラップ真空装置の設計・作製を行った。イオントラップは4本のタングステン線で構成される線形Paulトラップである。電極の間隙を狭くし、サイドバンド冷却が可能であるように設計・作製した。シミュレーション計算から、このトラップに最適な電場を求めた。また,トラップの両端には軸方向にイオンを逃さないための数V〜数10Vの直流電場を印加できるものとした。真空容器は排気量1000l/sターボ分子ポンプで超高真空に引かれ、10^<-9> Torr台を達成した。イオンからの蛍光を検出するために,真空容器内に設置したレンズで集光させ、真空容器外に設置した空間フィルタを経てフォトンカウンティングするための光学機器の設計および製作を行った。

This study aims to develop a semiconductor device for high precision isotope measurement and to design and fabricate a semiconductor vacuum vessel. For cooling purposes, the wavelength selector of NLHV500 (maximum output 10mW) is used. The excitation light source is a wavelength selector (maximum output 50mW) of Sanyo Electric's semiconductor lamp (DL-6033-101). For example, if you want to use an external resonator, you can use it to adjust the amplitude of the resonator. In addition, the wavelength stabilization and current and voltage stabilization of the resonator are carried out in the wavelength stabilization and temperature control of the resonator. A wavelength sweep of several GHz can be achieved by using PZT in a folded lattice. The performance of semiconductor devices is evaluated in the application of semiconductor spectroscopy. Design and manufacture of vacuum equipment The line is constructed as a linear Paul. The gap between electrodes is narrow, and cooling is possible. The calculation of the optimum electric field is carried out. The DC field of 10V in the direction of the axis The vacuum vessel has a discharge capacity of 1000l/s and a molecular pressure of 10^<-9>Torr. The design and manufacture of optical equipment