オンラインイオントラップによる^7Beの精密レーザー核分光

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08640352
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 和田 道治 東京大学, 原子核研究所, 助手 (50240560)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川上 宏金 東京大学, 原子核研究所, 助手 (50013412) ; 片山 一郎 東京大学, 原子核研究所, 教授 (30028237)
• Keywords: イオントラップ / レーザー核分光 / 超微細構造

Research Abstract

^7Beは^7Liと鏡映核の関係にあり、それらの磁気モーメントの和・差からより精密な核構造の研究を可能にするという点で極めて重要な核であるにもかかわらず、実験の困難さから未だ測定されていない。^7Beは100%軌道電子捕獲崩壊し、β線を放出しない。崩壊にともないγ線は放出されるがその準位のスピンは1/2である。よってβNMRもγNMRも適用できない。その点、光学的な方法による超微細構造分光によれば間違いなく測定できる。特にイオントラップに閉じ込めたイオンに対するレーザーマイクロ波分光によれば、イオン1個でも精密に測定できる。
^7Beはサイクロトロンビームによって、^7Li(p,n)^7Be反応を用いて生成した。これをリコイルインプラント法にてタンタルフォイルに収集し、イオントラップに据えつけ、パルスYagレーザーによってイオン化してトラップする。そのBeイオンに313nmのレーザーを照射し、レーザー冷却・光ポンピングを達成し、さらにマイクロ波を照射して、超微細構造を直接測定する。
^7Beに先立ち、安定同位体^9Beを用いて試験を行い、1イオンの観測、さらにレーザーマイクロ波2重共鳴法によって超微細構造を10^<-6>の精度で測定することに成功している。引き続いて、^7Beの実験を開始しているが、これまでのところ蛍光の観測には至っていない。現在、軸方向入射など効率改善の索を施しており、世界初の^7Beの蛍光観測・分光に向けて実験が進行中である。

Research Products

• [Publications] M.Wada et al.: "Nuclear Laser Spectroscopy with on-line ion traps" Hyperfine Interactions. 103. 59-70 (1996)
• [Publications] K.Okada,M.Wada et al.: "A simple method for counting the number of ions in an ion traps" Applyed Physics. B64. 91-95 (1997)
• [Publications] S.Fujitaka,M.Wada et al.: "Accumulation of ions from a recoil mess separator in a new type of linear ion trap" Nuclear Instruments and Methods. B(印刷中). (1997)
• [Publications] M.Wada et al.: "Laser-microwave spectroscopy of the hyperfine structure of ^9Be for the investigation of unstable Be isotopes" Nuclear Physics. A(印刷中). (1997)