ポジトロニウムレーザースペクトロスコピーにおける電磁相互作用の精密検証

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09304034
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University (TMU)
• Principal Investigator: 広瀬 立成 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (70087162)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 汲田 哲郎 東京都立大学, 理学研究科, 助手 (30271159) ; 千葉 雅美 東京都立大学, 理学研究科, 助手 (60128577) ; 浜津 良輔 東京都立大学, 理学研究科, 助教授 (20087092) ; 薮 博之 東京都立大学, 理学研究科, 助手 (60202371) ; 五十子 満大 東京都立大学, 理学研究科, 助手 (60087004)
• Keywords: ポジトロニウム / レーザー冷却 / ドップラーシフト / ボーズアインシュタイン凝縮 / 陽電子ビーム

Research Abstract

1)ポジトロニウム生成システム:我々が都立大学に構築した偏極陽電子ビーム生成装置TOPPSを改良するため、メッシュモデレーターを開発し、陽電子ビーム強度を1オーダー以上向上させた。チョッパー・バンチンチャーにより、1nsのビームパルス化に成功した。また、レーザーとの衝突を効率よく実現させるために、電場ポエテンシャルにより陽電子を取り込み、磁場によって陽電子運動量ベクトルを回転させ縦成分を横成分に変換する、という新しい陽電子蓄積の方法を開発した。熱脱離による超低速陽電子生成の飛行時間測定装置を製作し、基礎実験を行い性能を評価した。
2)レーザーシステム:ポジトロニウムのレーザー励起のためのCr:LiSAFレーザーを導入し、整備・調整を行った。これは、ポジトロニウムの寿命142ns以上の長パルス幅200ns、IS→2S励起波長243nm、ドップラー広がりをカバーする発信線幅140pm、繰り返し25Hzという特殊な仕様のレーザーである。パルスエネルギー、スペクトル測定により、第2高調波、第4高調波発生システムの調整を進めた。レーザー光をポジトロニウム発生部まで輸送するために、紫外線に対して輸送効率の高い光ファーバーの導入を図り、基礎的測定を進めた。
3)ポジトロニウムのIS→2Sレーザー励起:モンテカルロシミュレーションにより、レーザー冷却のためのレーザーの幾何学的配置、強制冷却による寿命の変化、陽電子ビームとレーザービームのサイズとの相互関係などを詳細に調べた。

Research Products

• [Publications] H.Iijima, T.Hirose, 他: "Laser cooling of ortho-Positronium"Nucl. Inst. A Meth Phys. Res. A. (2000)
• [Publications] T.Kumita, T.Hirose 他: "Derelopment of positron trap for laser cooling・・・"App. Surf. Sci. 149. 106-109 (1999)
• [Publications] M.Chiba, T.Hirose 他: "Positronium rare annihilation experiment"App. Surf. Sci.. 149. 276-281 (1999)
• [Publications] 広瀬 立成: "コンプトン散乱今昔物語:新しい光を求めて"日本物理学会誌. 54. 862-868 (1999)