物理定数恒常性測定の飛躍的精度向上に向けた、原子核のレーザー励起の実現
Publicly Offered Research
| Project Area | Why does the Universe accelerate? - Exhaustive study and challenge for the future - |
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| Project/Area Number |
18H04353
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
増田 孝彦 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 特任准教授 (90733543)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | トリウム229 / 基礎物理定数 / 原子核時計 / ダークエネルギー / 物理定数恒常性 / 宇宙膨張 / 微細構造定数 / 核共鳴散乱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
加速宇宙の謎に関わる可能性のある微細構造定数恒常性の測定感度を大幅に改善すると期待されるのがトリウム229原子核の極低エネルギー（通称アイソマー準位と呼ばれる）である。ダークエネルギー等の加速宇宙を説明しうる未知の物理が存在すれば、基底準位とアイソマー準位間のエネルギー差を高精度に長期間測定することで、その時間変化を確認することができれば、ダークエネルギーに対してパラメータの制限をつけられると期待されている。
今年度の主な取り組みとしては、昨年度に成功させた核共鳴散乱による核異性体生成を用いて、複数回の真空紫外光探索実験を行なった。実験にはトリウム229をドープしたCaF2結晶を試料として用いている。結晶にX線ビームを照射し、そこからの発光を光電子増倍管で観測した。実験の結果、トリウムをドープしたCaF2結晶からは、通常のCaF2結晶よりも多くの蛍光が観測されたため、その蛍光の波長成分や時間応答、結晶の温度依存性などの詳細評価を行なった。余分な蛍光成分は信号観測にとって背景事象となるため、その削減に取り組んだ。具体的には光電子増倍管のマウント方法やCaF2結晶の移動機構・光学フィルタ配置の最適化・温度調整機構の導入など実験装置の改良、最適化を進めた。
本研究期間ではまだ真空紫外光の観測には至っていないが、実験感度を最適化するための各種基礎データを（特に背景事象の実データを様々な条件下で）取得することができた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(19 results)
