レーザーを用いた常温陽子偏極とその素粒子・核物理学への応用

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07554006
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 政池 明 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40022587)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 潔 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00212837) ; 寺嶋 正秀 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00188674) ; 広田 襄 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90093301) ; 清水 裕彦 京都大学, 理化学研究所, 研究員 (50249900) ; 延与 秀人 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30213606)
• Keywords: 常温陽子偏極 / 偏極標的 / トリプレット状態 / レーザーによる陽子偏極

Research Abstract

今年度は、まず高偏極を得るのに適したレーザーの波長を調べる為に波長可変な色素レーザーを用いて実験を行なった。このとき、今年度購入した波長計を用いて波長測定を行い、さらにマイクロ波強度や周波数を少しずつ変化させていき、高偏極を得るのに最適なところを調べた。マイクロ波強度は、今年度購入したパワーメーターを用いて測定し、任意の周波数を設定できるマイクロ波発振器として、やはり今年度購入したシンセサイズドスイ-プジェネレーターを使用した。この結果、ナフタレン結晶については、液体窒素温度、磁場約3kGで、約20%の陽子の偏極が得られた。これは、熱平衡状態での偏極度に対し約50000倍に相当し、過去の実験では得られなかったものである。さらにペンタセン分子の濃度依存性を調べるために、濃度の異なったサンプルをいくつか用意し、実験を行なった。このとき、熱平衡状態でのNMRはさらに高い磁場で測定を行なった。また磁場測定は、今年度購入したハンディタイプのガウスメータを用いて行なった。ペンタセン分子の濃度については、現在まで高偏極を得るための最適化条件は見出されていないが、化学的な性質についての理解が深まった。この結果を踏まえて、今後は高偏極を得るためのパラメータのさらなる最適化を続ける予定である。また、これらナフタレン結晶の実験と並行して、他の結晶としてpーターフェニール結晶を用いた実験も行なった。これらについては、現在まで常温、磁場約3kGで、約1%の偏極度を得ている。しかし、現在まで、偏極向上につながるパラメータの最適化は十分にされておらず、pーターフェニール結晶については来年度以降の改善の余地が残されている。

Research Products

• [Publications] M. Iinuma: "High proton polarization in crystalline naphthalene by dynamic Nuclear polarization with laser excitation at room temperature and liquid nitrogen temperature" Rpysics Letter. A208. 251-256 (1995)
• [Publications] M. Iinuma: "Proton Polarization at Room Temperature" AIP Conference Proceedings. 343. 567-571 (1995)
• [Publications] T. Maekawa: "A large nuclear polarization of ^<139>La in Nd^<3+>: LaAlO_3 for testing the time reversal invariance" Nucl. Inst. Meth.366. 115-119 (1995)