2009 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Extreme quantum world opened up by atoms -towards establishing comprehensive picture of the universe based on particle physics- |
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| Project/Area Number |
21104005
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
酒見 泰寛 Tohoku University, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (90251602)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 貴稔 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (30328562)
畑中 吉治 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (50144530)
若狭 智嗣 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (10311771)
伊藤 正俊 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 助教 (30400435)
吉田 英智 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教育研究支援者 (20399744)
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| Keywords | 電気双極子能率 / 超対称性 / CP非保存 / 冷却不安定原子 / フランシウム |
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| Research Abstract |
物質優勢の宇宙はどのように生じてきたのか、物質・反物質対称性の破れの機構解明を目指し、「冷却不安定原子を用いた電子電気双極子能率(EDM)探索の次世代実験技術を確立する。標準模型で予想されるEDMは極めて小さく、他方、標準模型を超える様々な理論は、新しいCP非保存のパラメータを有しているため大きなEDMを予測しており、標準模型を超える現象を探索するプローブとしてEDMは重要となる。今回、EDMの増幅度が最大である原子数最大のアルカリ原子・フランシウム(Fr)に着目する。この実験技術の特徴の一つは、原子核反応で生成する放射性元素であるフランシウム(Fr)をレーザーを用いて急速に冷却し高真空中にトラップすることで、測定時間を飛躍的に伸ばすところにある。特にFrとともに、Frと化学的性質の類似したRb(ルビヂウム)も同じ光学系で冷却・トラップできるようにして、加速器を運転せずにオフラインでRbを用いて実験装置の運転パラメータ、校正を行える構造にする。平成21年度は、その心臓部であるレーザー光源の整備を行った。安定した強度のレーザー光供給を行うため、空調・除湿機能を備えたレーザー専用実験室の整備を行い、レーザー光源室から放射線管理区域にあたるFr冷却・トラップ室まで光ファイバーを150mに渡って敷設した。またFr冷却・トラップ用光源の整備を進めた。さらにRb冷却・トラップ用光源は、外部共振器型半導体レーザーとテーパーアンプの組み合わせにより開発を行い、1W以上の高強度を実現している。Rb原子線ビーム用のオーブンの設計を進め、次年度に製作を完了し、RbによるFr生成用表面イオン化器、ビーム輸送系、中性化器、レーザー冷却装置、磁気光学トラップに至るすべての装置の性能評価を行えるようにする予定である。
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