異種イオン一成分プラズマ混合における緩和過程の研究

• Project/Area Number: 16740312
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Plasma science
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 荒巻 光利 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50335072)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000); Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2004: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
• Keywords: 一成分プラズマ / 強結合プラズマ / イオントラップ / レーザー冷却 / 非平衡

Research Abstract

本研究では、イオントラップ中で温度制御された異種一成分プラズマを混合し、レーザー冷却することによって生成されるバイクリスタルの形成過程を明らかにすることを目的としており、このための装置開発およびその改良を行った。今年度は、イオントラップの駆動系、イオン源、電子銃およびホトンカウンティングレーザー誘起蛍光(LIF)観測系を作製し、前年度までに作製した直線型イオントラップ、波長可変半導体レーザーシステムと統合し、LabViewによる装置制御・観測システムの構築を行った。近年のイオントラップを用いた研究は、集積化され複雑な構造を持つイオントラップを用いるものが多くなってきており、PCによるシステム制御は今後の本研究の進展において重要な技術の一つである。新たに構築したシステムの特性出しのため、ヘリウムガスによってバッファガス冷却されたカルシウムイオンのLIF計測を試行した。しかし、電子銃のフィラメントによる真空容器の加熱が原因とみられる背圧の上昇、カルシウムオーブンの加熱不良および不純物ガスの放出、および励起用レーザーの波長掃引時の不安定性等の問題が明らかとなり、LIF信号の測定には至らなかった。電子銃および原子オーブンを、熱伝導を考慮した構造へと改善するとともに排気系の性能を向上させることで真空内装置の改善を行った。また、レーザーに関しては波長変換部の機械的剛性を向上させることで十分な安定性を得ることが出来た。現在は以上の改善を行った装置で再度LIF計測の準備を行っている。