Observation of isotope ion Coulomb crystals and generation of Rydberg ions in an ion trap

• Project/Area Number: 22340115
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Atomic/Molecular/Quantum electronics
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: HASEGAWA Shuichi 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (90262047)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MIYABE Masafumi 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究主幹 (20354863)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): WAKAIDA Ikuo 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, グループリーダー (10354862)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000); Fiscal Year 2012: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2011: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000); Fiscal Year 2010: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 原子・分子 / 同位体 / イオントラップ / レーザー / 原子・分子物理 / レーザ

Research Abstract

Five External Cavity Diode Laser systems were constructed in order to excite neutral atoms to photoionize and ions to excite highly excited states。 These laser systems enabled ones to make isotopically selective excitations and photoionization of atoms。 Fluorescence from trapped ions was observed with a CCD camera from z-axis direction。 A highly excited state of the trapped ions was confirmed with the laser excitation。 Dynamics of individual ions in Coulomb crystal were successfully observed。

Research Products

• [Journal Article] Isotope-selective manipulation of Ca+ using laser heating and cooling in a linear Paul trap (2012)
  • Author(s): M. Kitaoka and S. Hasegawa
  • Journal Title: J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. Volume: 45 Pages: 165008-165008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Observation of sympathetically cooled 43Ca ions in a linear ion trap (2011)
  • Author(s): Y. Hashimoto, M. Kitaoka, T. Yoshida and S. Hasegawa
  • Journal Title: Appl. Phys. B: Lasers and Opt. Volume: 103 Pages: 339-344
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Observation of sympathetically cooled ^<43>Ca^+ ions in a linear ion trap (2011)
  • Author(s): Y.Hashimoto, M.Kitaoka, T.Yoshida, S.Hasegawa
  • Journal Title: Appl.Phys.B Volume: 103 Pages: 339-344
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Observation of Resonance Photoionized Calcium Ions in RF Ion Trap」, International (2013)
  • Author(s): Yuta Yamamoto, Masanori Kitaoka、Kyunghun Jung, Shuichi Hasegawa
  • Organizer: Conference on Laser Applications in Nuclear Engineering (LANE'13)
  • Place of Presentation: LANEp8-15, 神奈川
• [Presentation] Digital Fringe Offset Control System to Laser Isotope Analysis of Calcium Ions (2013)
  • Author(s): Kyunghun Jung, Masanori Kitaoka, Yuta Yamamoto, Shuichi Hasegawa
  • Organizer: International Conference on Laser Applications in Nuclear Engineering (LANE'13)
  • Place of Presentation: LANEp8-15, 神奈川
• [Presentation] コンピュータ波長制御システムを利用したCa同位体イオン観測 (2013)
  • Author(s): 鄭京勲、北岡雅則、山元祐太、長谷川秀一
  • Organizer: 日本原子力学会北関東支部若手研究者発表会
  • Place of Presentation: 茨城
• [Presentation] 多段共鳴イオン化したカルシウムイオンの捕獲観測 (2013)
  • Author(s): 山元祐太、北岡雅則、鄭京勲、長谷川秀一
  • Organizer: 日本原子力学会北関東支部若手研究者発表会
  • Place of Presentation: 茨城
• [Presentation] 3段光イオン化によるカルシウム同位体の捕獲観測 (2013)
  • Author(s): 山元祐太、北岡雅則、鄭京勲、長谷川秀一
  • Organizer: 第11回同位体科学研究会
  • Place of Presentation: P5、東京
• [Presentation] カルシウムの3段光イオン化及び高励起状態の生成 (2013)
  • Author(s): 山元祐太、北岡雅則、鄭京勲、長谷川秀一
  • Organizer: 物理学会2012年秋季大会
  • Place of Presentation: 広島
• [Presentation] Laser frequency control for isotope shift analysis by computer (2012)
  • Author(s): Kyunghun Jung, Masanori Kitaoka, Yuta Yamamoto, Shuichi Hasegawa
  • Organizer: Proc. 5th Joint International Symposium on Nuclear Science and Technology
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] Laser cooling spectroscopy of trappedions injected from Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer (2012)
  • Author(s): Shuichi Hasegawa, Masanori Kitaoka, Kyunghun Jung, Yuta Yamamoto
  • Organizer: LAP2012:6th International Conference on Laser Probing
  • Place of Presentation: Paris
• [Presentation] 同位体シフトに対応したレーザ波長のコンピュータ制御 (2012)
  • Author(s): 鄭京勲、北岡雅則、山元祐太、長谷川秀一、宮部昌文
  • Organizer: 第73回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 愛媛
• [Presentation] 3段励起共鳴イオン化によるカルシウムイオンの捕獲観測 (2012)
  • Author(s): 山元祐太、北岡雅則、鄭京勲、長谷川秀一
  • Organizer: 物理学会2012年秋季大会
  • Place of Presentation: 神奈川
• [Presentation] コンピュータ制御を用いた866nmレーザの同位体シフトに対応した波長安定化 (2012)
  • Author(s): 鄭京勲、北岡雅則、山元祐太、長谷川秀一、「
  • Organizer: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 線形イオントラップに捕獲されたCa+の同位体選択的観測 (2011)
  • Author(s): 北岡雅則、長谷川秀一
  • Organizer: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 神奈川工科大
  • Year and Date: 2011-03-24
• [Presentation] 線形イオントラップにおける奇数Ca同位体の観測 (2011)
  • Author(s): 北岡雅則、長谷川秀一
  • Organizer: 第9回同位体科学研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-03-16
• [Presentation] Towards realization of a multi-isotope planar Coulomb crystal (2010)
  • Author(s): Masanori Kitaoka, Yoshinori Hashimoto, Iulia M. Buluta, Shuichi Hasegawa
  • Organizer: CREST2010 International Symposium on Physics of Quantum Technology
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 2010-04-07
• [Presentation] Towards realization of a multi-isotope planar Coulomb crystal (2010)
  • Author(s): Masanori Kitaoka, Yoshinori Hashimoto, Iulia M.Buluta, Shuichi Hasegawa
  • Organizer: CREST2010 International Symposium on Physics of Quantum Technology
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-04-07
• [Presentation] Observation of Resonance Photoionized Calcium Ions in RF Ion Trap
  • Author(s): Y. Yamamoto，M. Kitaoka，K. Jung，and S. Hasegawa
  • Organizer: LANE'13
  • Place of Presentation: 横浜、パシフィコ横浜
• [Presentation] 3段励起共鳴イオン化によるカル シウムイオンの捕獲観測
  • Author(s): 山元祐太，北岡雅則，鄭京勲，長谷川秀一
  • Organizer: 物理学会2012年秋季大会
  • Place of Presentation: 横浜、横浜国立大学
• [Presentation] カルシウムの3段光イオン化及び 高励起状態の生成
  • Author(s): 山元祐太，北岡雅則，鄭京勲，長谷川秀一
  • Organizer: 物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島、広島大学
• [Presentation] 3段光イオン化によるカルシウム同位体の捕獲観測
  • Author(s): 山元祐太，北岡雅則，鄭京勲，長谷川秀一
  • Organizer: 第11回 同位体科学研究会
  • Place of Presentation: 東京産業技術総合研究所 臨海副都心センター
• [Presentation] 多段共鳴イオン化したカルシウム イオンの捕獲観測
  • Author(s): 山元祐太，北岡雅則，鄭京勲，長谷川秀一
  • Organizer: 日本原子力学会北関東支部若手研究者発表会
  • Place of Presentation: 茨城、東海会館
• [Presentation] Laser frequency control for isotope shift analysis by computer
  • Author(s): Kyunghun Jung, Masanori Kitaoka, Yuta Yamamoto, Shuichi Hasegawa
  • Organizer: 5th Joint International Symposium on Nuclear Science and Technology
  • Place of Presentation: 東京、東京大学
• [Presentation] Computer control of a laser frequency for isotope shift
  • Author(s): Kyunghun Jung, Masanori Kitaoka, Yuta Yamamoto, Shuichi Hasegawa, Masabumi Miyabe
  • Organizer: 第73回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 愛媛、愛媛大学
• [Presentation] Digital Fringe Offset Control System to Laser Isotope Analysis of Calcium Ions
  • Author(s): Kyunghun JUNG, Masanori KITAOKA, Yuta YAMAMOTO, Shuichi HASEGAWA
  • Organizer: International Conference on Laser Applications in Nuclear Engineering (LANE’13)
  • Place of Presentation: 横浜、パシフィコ横浜
• [Presentation] 鄭京勲, 北岡雅則, 山元祐太, 長谷川秀一
  • Author(s): コンピュータ波長制御システムを利用したCa同位体イオン観測
  • Organizer: 日本原子力学会北関東支部平成25年度若手研究者発表会
  • Place of Presentation: 茨城、東海会館