2005 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
15204035
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
鳥井 寿夫 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (40306535)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久我 隆弘 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (60195419)
吉川 豊 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助手 (00345076)
|
|---|
| Keywords | ボース・アインシュタイン凝縮 / 原子レーザー / 原子光学 / レーザー冷却 |
|---|
| Research Abstract |
本研究の目的である連続発振原子レーザーの実現に必要な技術である原子集団の連続的な蒸発冷却法として、2003年にJILAのグループによって初めて実現された誘電体表面を用いた表面蒸発冷却が適用できるかを確認するため、ガラス表面を用いた表面蒸発冷却の実験をおこなった。まず四十極磁場による磁気トラップを用いて、冷却原子集団をガラスに接近させ、蒸発冷却が働くかどうか確認したところ、位相空間密度にして約5倍のゲインが得られた。しかし、それ以上のゲインは、磁場のゼロ点(極小点)における原子スピンのマヨラナ遷移によるロスにより実現しなかった。そこで、四十極磁場で磁気トラップされた原子集団を、磁場のゼロ点のないz型ワイヤーによるヨッフェ・プリチャーにド型磁気トラップに移行させ、更なる位相空間密度の向上を目指した。z型ワイヤーには特注(日立電線製)の中空銅管(3mm×3mm、肉厚0.8mm)を用いた。z型ワイヤーはガラスセルの上面(大気側)に配置し、500Aの電流を流すことにより、ワイヤーの下方5mmの位置(ガラスセル内)でボース凝縮生成に十分な磁場勾配と磁場極率を生成するように設計した。しかし、四十極磁場による磁気トラップからz型ワイヤーによる磁気トラップへの原子集団の移行効率が悪く(〜10%)、またポテンシャル形状の違いによる加熱効果により、移行後の原子集団の空間密度が著しく減少し、表面蒸発冷却による位相空間密度のゲインは確認できなかった。なお、本研究で培われた高輝度低速原子線源の技術を、MITとの共同研究として論文(Rev.Sci.Instrum.77,023106(2006))に発表した。
|
