不安定原子核イオンのイオントラップ中でのレーザー冷却

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04452022
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 片山 一郎 東京大学, 原子核研究所, 教授 (30028237)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大谷 俊介 電気通信大学, レーザー極限技術研究センター, 教授 (60023735) ; 野村 享 東京大学, 原子核研究所, 教授 (60087393) ; 川上 宏金 東京大学, 原子核研究所, 助手 (50013412) ; 和田 道治 東京大学, 原子核研究所, 助手 (50240560)
• Keywords: イオントラップ / チタン・サファイアレーザー / アルゴンレーザー / レーザー・マイクロ波二重共鳴 / カルシウムイオン / イオンガイド / 高周波イオンガイド / ガス入り型質量分離器

Research Abstract

平成4年度は2つの方向で研究開発をすすめてきた。一つはイオントラップ系であり、もう一つはレーザー系である。本研究では不安定核イオンをイオントラップに閉じ込め、レーザー冷却とそれを用いた精密分光を行い、原子核構造を研究する。イオントラップ系は最終的には原子核研究所のSFサイクロトロンにある実験装置ガス入り型質量分離器GARISの焦点面に設置して核反応で生成された不安定核を閉じ込める。本年度はテスト用イオン源を用いてイオンガイドから得られるイオンを高効率でイオントラップにビーム輸送を行う多極高周波電場を用いた収束系の開発を行った。この結果は9月のポーランドにおける第3回イオンガイド国際ワークショップで発表し、高い評価を得たと考える。現在この手法はイバスキラ大学・理研グループが採用し、まもなくテストが開始される。もう一方のレーザー系については当初目標をCaイオンのレーザー・マイクロ波2重共鳴に設定し、まずはチタンサファイアレーザーの整備を行ってきた。チタンサファイアレーザーは電通大レーザー研のものをしばらくこの研究の為に借用できることになったので当科研費ではドライバー用の10Wアルゴンレーザーの購入を行った。現在はイオントラップを電通大レーザー研に運び、同研に於て安定Caイオンについてレーザー蛍光検出の調整を行っている。Caはサイドバンドがあるのでここに外れたイオンを戻すのに700nmの半導体レーザーを2本使用する。Caアイソトープには^<43>Caの安定核があるのでまずはこの核について二重共鳴を行い、しかる後にSFサイクロトロンに移し不安定核Caイオンを対象として研究をすすめていく。

Research Products

• [Publications] I.Katayama,M.Wada,J.Tanaka,H.Kawakami and S.Ohtani: "Ion Trap project at INS" Nuclear Instruments and Methods. B70. 509-512 (1992)
• [Publications] M.Wada: "On-Line Ion Traps at Two Cyclotrons Facilities in Japan" Physica Scripta. 46. 593-597 (1992)