| Project/Area Number |
19K14740
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
Hiraki Takahiro 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 特任助教 (40791223)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 原子核実験 / トリウム229 / 放射光 / 極低エネルギー準位 |
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| Outline of Research at the Start |
トリウム(原子番号90)同位体の１つ229トリウムは、原子核の中で唯一レーザーで励起できる8eV程度（真空紫外領域）の第一励起状態を持つ。しかし、このエネルギーの正確な値は分かっていないため未だレーザー励起はなされていない。本研究では核共鳴散乱を用いた独自の手法を用いて第一励起状態からの脱励起光を世界に先駆けて観測し、脱励起光を分光してエネルギー準位を正確に決定することが最終目標である。そのための真空紫外領域で透過率の高い、高密度229トリウム標的を新たに開発する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The nucleus of thorium-229 has the lowest first excitation level among all nuclei at about 8 eV. Therefore, it can be excited to this level by a vacuum ultraviolet laser, and various applications are expected. However, laser excitation has not yet been realized, and there are no reports of observation of de-excitation light from the first excited level. In this study, we generated the first excited level of thorium-229 by our original method using the synchrotron radiation facility, SPring-8, and attempted to observe the de-excitation light. We also evaluated the transmittance of a highly 232Th-doped CaF2 target and the degradation effect by X-ray beam irradiation.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
現在周波数標準で最も精度が良いものは原子の電子遷移を用いた原子時計である。これに対し、トリウム(原子番号90)の同位体の１つであるトリウム229原子核を用いた「原子核時計」の開発に成功すれば、より高精度な時計（周波数標準）が実現できると期待されている。しかしそのために必要なトリウム229原子核の第一励起準位からの脱励起光の観測に成功した例は未だない。本研究では脱励起光探索を高感度で行うためのセットアップを構築し、脱励起光探索実験を遂行し、更に感度を向上させるための手法を研究した。
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