| Project/Area Number |
22K20371
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0203:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
TAKATORI Sayuri 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 学振特別研究員PD (90963348)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | トリウム229 / 真空紫外光 / 原子核時計 / 真空紫外光探索 / TES / 超伝導転移端検出器 / 真空紫外 |
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| Outline of Research at the Start |
トリウム229は原子核遷移としては特異な極めて低いエネルギーの第一励起状態を持ち、レーザー光で励起可能な唯一の原子核である。レーザー光による原子核遷移を可能にする為には、第一励起状態のエネルギーや寿命の情報が必須であるが、この不定性が大きいが故に未だトリウム229のレーザー励起実現には至っていない。
本研究では、幅広いエネルギー領域を高い分解能で探索出来る超伝導転移端検出器(TES検出器)を新たに開発し、これまで不定性の大きかった第一励起状態のエネルギーと寿命をレーザスキャン可能な精度で決定することを目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Thorium-229 nucleus has an isomeric level in the energy region that can be excited by laser light. Therefore, it is expected to realize a nuclear clock using laser light. In this study, in order to determine the energy of the isomeric level of Thorium-229, we generated the isomeric level by an original excitation method using synchrotron radiation X-rays and searched for de-excitation vacuum ultraviolet light directly from the isomeric level. In the final year, the energy and lifetime of the thorium-229 isomer ware determined by detecting de-excitation vacuum ultraviolet light from the isomer level.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
トリウム229は極低のアイソマー準位を持つことからレーザー光で励起可能な唯一の原子核であり、この極低の準位を応用したトリウム229原子核時計は、将来的に基礎物理から社会実用までの様々な応用が期待される。レーザー光による原子核操作を可能にする為にはトリウム229のアイソマー準位のエネルギーや寿命の情報が必要だが、この不定性が大きいことがこれまでレーザー励起を実現する上での長年の課題であった。そのため脱励起光の直接観測によりトリウム229のアイソマー準位のエネルギーや寿命を決定した本研究は、トリウム229のレーザー光励起へ向けた重要なマイルストーンの達成に貢献したと言える。
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