反陽子ヘリウム原子の高励起状態の探索

寻找反质子氦原子的高激发态

• 批准号: 03J11020
• 负责人: 山口 英斉
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J11020/
• 关键词: エキゾティック原子; 反陽子; レーザー分光

ジュネーブのCERN研究所内にある、反陽子減速施設(AD)において、当初の計画通り、反陽子ヘリウム原子(pbar-He^+)の高励起状態に関するレーザー分光実験を行った。反陽子ヘリウム原子は、AD施設からの低速な(運動エネルギー=5.3MeV)反陽子ビームを、低温なヘリウム気体中に静止させる事によって生成される、3体のエキゾティック原子である。標的としてヘリウム原子の同位体、^3Heと^4Heを使うことで、2種の反陽子ヘリウム原子同位体を作ることが可能である。今回の実験においては、波長が赤外線領域にあるレーザーを使用することにより、高い励起状態(主量子数n>40)に関する知見を得ることが目的であった。反陽子ヘリウム原子に対し、750nmより波長の長いレーザーを使用するのは、今回が初めての試みであったが、760nm付近の波長に関しては、特殊な装置を用いることなく、色素によって実験の遂行に十分なレーザー光を生み出せることを実証した。そして、過去の実験によって確立されたレーザー分光の手法により、pbar-^4He^+の(n,1)=(41,36)→(40,35),そしてpbar-^3He^+の(41,36)→(39,34)という、これまで観測されたことの無かった2つの高励起準位からの遷移を、新たに観測する事に成功した。観測されるシグナルが非常に弱かったため、遷移波長や寿命の精密決定には至らなかった。しかし、遷移波長はそれぞれ758.0nm,759.8nm付近であり、また、シグナルが弱いことから、これらの準位のポピュレーションは、近傍の準位と比較すると1桁程度小さいようであることが判明した。これが、高励起準位が過去に発見されなかった最大の要因であると考えられる。更に、準位の寿命は、ヘリウム気体標的の密度に依存して変化するようである事も分かった。

In the CERN Research Institute, anti-positron deceleration (AD) was implemented in the initial planning of high-excitation state of anti-positron atoms (pbar-He ^+). Anti-cation atom, AD application, low speed (motion generation = 5.3MeV) anti-cation atom, low temperature, static generation, 3-body The target atom is an isotope,^3He,^4He, and two anti-positons are possible. In this case, the wavelength of the infrared field is used in the high excitation state (main quantum number n> 40). For example, the wavelength of 750 nm is the wavelength of 760 nm, and the wavelength of 760 nm is the wavelength of 760 nm. In the past, the method of spectral analysis was established, pbar-^4He ^+(n, 1)=(41,36) → (40,35), pbar-^3He ^+(41,36) → (39,34), and the new method was successfully detected. The measurement is very weak, the migration wavelength and the precise determination of the lifetime. The wavelength of migration is 758.0nm, 759.8nm, and the wavelength of migration is 758.0nm. The maximum important reason for the high excitation level in the past is that The life of the target is dependent on the density of the target.