原子の電気双極子能率探索による基本対称性の研究

通过寻找原子的电偶极子效率来研究基本对称性

• 批准号: 13J09743
• 负责人: 佐藤 智哉
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J09743/
• 关键词: 電気双極子モーメント; EDM; CPの破れ; スピンメーザー; 光ポンピング; 磁力計; 電気極子モーメント

本研究は、129Xe原子の永久電気双極子能率（EDM）の測定を通し、宇宙の物質・反物質非対称性の起源を解明することを目的とする。本研究では、EDM測定精度を制限しているメーザー運転環境の長期変動の影響を低減するため、測定対象である129Xeと3Heを同じセルに封入し、同時にメーザー発振を行って参照系とする「3He共存磁力計」、メーザー核種と偏極Rb間の接触による周波数シフトを打ち消すためにセルを偏極生成部と測定部に分割する「ダブルセル構造」を採用している。本年度は、電極付きダブルセル型EDMセルを用いて129Xe/3Heの同時メーザー発振を行い、メーザー周波数長期変動の要因とその定量的評価を行った。まず、メーザー周波数に影響を与えるセル温度、レーザー強度等の運転パラメータの長期安定度を評価した。安定化したセル温度及びレーザー強度について1万秒間の積算により二乗平均平方根（RMS）誤差としてそれぞれ0.0065±0.0013 ℃、1.7×10＾-2 %の安定度を得た。レーザー周波数、静磁場電流についても同様に評価した。次に、運転パラメータを能動的に変化させ、メーザー周波数のパラメータへの依存性を評価した。ここで、偏極Rbシフトの更なる低減を狙い、セル測定部に導入しているRb偏極度操作レーザー光の円偏光の向きをポッケルスセルによって高速（～100Hz）に切り替える機構を新たに採用した。これにより、メーザー周波数の測定部温度への依存性を完全に打ち消すことに成功した。これらの開発・測定により、運転パラメータの長期変動に起因するメーザー周波数RMS誤差の二乗和平方根は1万秒の積算でμHzオーダーとなることが明らかとなり、現実的な10 kV/cmの電場印加を仮定すれば、複数回測定により現状の129Xe原子EDM世界最高精度に到達可能であることを示した。

In this study, the double electron energy rate (EDM) of the 129Xe atomic permanent electron is measured, and the origin of the non-symmetry of the matter in the universe is explained. In this study, the accuracy of EDM measurement is limited to the impact of long-term environmental impact on long-term environmental impact, and on the determination of the impact of long-term environmental impact on the environment. In this study, the accuracy of the measurement system and the accuracy of the EDM measurement are limited to the long-term impact of the environmental impact on the environment, the impact of long-term environmental impact on the environment, the impact of long-term environmental impact on the environment, and the measurement of the same temperature in the same time. The reference frame is the 3He coexisting magnetic force meter, In order to improve the accuracy of the measurement system, the measurement department is responsible for the determination of the frequency of the polarization. in this paper, the determination section of the measurement department is used to determine the accuracy of the measurement section, which is used in the measurement department of the biased generation department. This year, we will pay for the use of 129Xe/3He in this year's EDM. at the same time, we will pay for the long-term operation of the cycle wave number due to the quantitative operation of the frequency. The temperature and strength of temperature, temperature, and so on, affect the long-term stability and long-term stability. The average square root (RMS) of the double square root of the temperature is 0.0065 ±0.0013 ℃ and the stability is 1.7 × 10 ^-2% in 10 000 seconds. The cycle wave number and magnetostatic field current current are the same as each other. In the second half of the year, the number of weekly waves is affected by the number of cycles, and the dependence is affected. In order to improve the performance of the equipment, the measurement department will use the Rb polarizer to increase the speed (~ 100Hz) for the new equipment. The temperature dependence of the measuring part of the cycle wave number is completely eliminated, and it is successful. The cause of the long-term operation is due to the difference in the number of cycle waves between RMS and 10, 000 seconds. The square root of 10, 000 seconds is used to actively calculate the accuracy of μ Hz, 10 kV/cm electronic field, and complex measurement of the 129Xe atomic EDM with the highest accuracy in the world when it is possible.

项目成果

Search for EDM in 129Xe using active spin maser

使用主动自旋微波激射器在 129Xe 中搜索 EDM

• 发表时间: 2015
• 期刊: Proceedings of 7th International Workshop on Fundamental Physics Using Atoms (FPUA2014)
• 作者: Y. Ichikawa;T. Sato;Y. Ohtomo;Y. Sakamoto;S. Kojima;T. Suzuki;M. Chikamori;E. Hikota;H. Miyatake;T. Nanao;K. Suzuki;M. Tsuchiya;T. Inoue;T. Furukawa;A. Yoshimi;C. P. Bidinosti;T. Ino;H. Ueno;Y. Matsuo;T. Fukuyama;K. Asahi
• 通讯作者: K. Asahi

異核種共存セルにおけるスピン偏極生成・緩和機構

不同核素共存细胞中自旋极化的产生和弛豫机制

• 发表时间: 2016
• 作者: 舟山智歌子;佐藤智哉;市川雄一;小島修一郎;田中俊也;坂本雄;大友祐一;平尾千佳;古川武;吉見彰洋;C.P. Bidinosti;猪野隆;上野秀樹;松尾由賀利;福山武志;旭耕一郎
• 通讯作者: 旭耕一郎

EDM measurement in 129Xe atom using dual active feedback nuclear spin maser

使用双主动反馈核自旋微波激射器对 129Xe 原子进行 EDM 测量

• DOI: 10.1007/s10751-014-1113-9
• 发表时间: 2015
• 期刊: Hyperfine Interactions
• 作者: T. Sato;Y. Ichikawa;Y. Ohtomo;Y. Sakamoto;S. Kojima;C. Funayama;T. Suzuki;M. Chikamori;E. Hikota;M. Tsuchiya;T. Furukawa;A. Yoshimi;C. P. Bidinosti;T. Ino;H. Ueno;Y. Matsuo;T. Fukuyama;K. Asahi
• 通讯作者: K. Asahi

129Xe/131Xe共存核スピンメーザーの周波数特性

129Xe/131Xe共存核自旋脉泽的频率特性

• 发表时间: 2016
• 作者: 小島修一郎;佐藤智哉;市川雄一;田中俊也;舟山智歌子;坂本雄;大友祐一;平尾千佳;古川武;吉見彰洋;C.P. Bidinosti;猪野隆;上野秀樹;松尾由賀利;福山武志;旭耕一郎
• 通讯作者: 旭耕一郎

Co-magnetometry with ^<129>Xe/^3He dual active spin maser technique

采用 ^<129>Xe/^3He 双主动自旋微波激射技术的共磁测量

• 发表时间: 2014
• 作者: T. Sato;Y. Ichikawa;Y. Ohtomo;Y. Sakamoto;S. Kojima;T. Suzuki;M. Chikamori;E. Hikota;H. Miyatake;T. Nanao;K. Suzuki;M. Tsuchiya;T. Inoue;T. Furukawa;A. Yoshimi;C. P. Bidinosti;T. Ino;H. Ueno;Y. Matsuo;T. Fukuyama;K. Asahi
• 通讯作者: K. Asahi