2017 Fiscal Year Annual Research Report
Control of electro-weak process by macro-coherence: towards the neutrino mass spectroscopy with atoms or molecules
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15H03660
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
植竹 智 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (80514778)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉村 太彦 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 教授 (70108447)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | マクロコヒーレント増幅 / ニュートリノ質量 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ニュートリノ質量分光において，ラダー型対向励起の励起波長を大きくアンバランスにすることにより，ニュートリノの質量様式や宇宙背景ニュートリノ検出に高い感度を持つ実験が可能となることを理論研究により明らかにし，論文として出版した．これに関連して，パラ水素を用いた二光子超放射過程(Paired Super-Radiance, PSR) の詳細を理解する研究も同時に進めた．PSRは本研究課題提案以前にすでに実現できていたが，トリガ光の周波数依存性や，コヒーレンスの大きさと二光子放出レート増幅率の関係など，その詳細についての研究は進んでいなかった．また，従来のPSR実験ではラマン型の同方向励起でコヒーレンスを生成しており，対向励起によるPSRは実現できていなかった．本年度の研究では(1)PSR出力光強度のトリガ光周波数依存性を数値シミュレーションと実験で詳細に比較し，PSR過程の本質を調べる研究; (2)ニュートリノ質量分光に必須の高密度環境を実現する固体パラ水素を用いたPSR実験; (3) ラダー型励起によるコヒーレンス生成およびPSR実験；の3点を進め，それぞれの成果を論文として出版した．
また，前年度から引き続きXe励起用の波長596nmおよび298nmの光源開発を進めた．当初開発を進めていたチタンサファイアレーザーシステムでは十分な出力が得られないことが判明したため，非線形波長変換を用いたシステムに急遽構成を変更した．最終的に生成した596 nmは18 mJ，298 nmは8 mJであり十分な出力が得られた．線幅は250 MHzでありフーリエ限界に近い値が得られ，当初の目標通りの性能を持つ光源開発に成功した．開発した光源を用いてXeを第一励起状態へ励起する実験を進めた．入射光によるXe原子のイオン化を観測し，励起に十分な光強度が得られていることを確認した．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] ニュートリノ質量分光のためのパラ水素ガスを用いた対向レーザー励起実験2018
Author(s)
平木貴宏, 原秀明, 今村慧, 増田孝彦, 宮本祐樹, 笹尾登, 高江洲義太郎, 植竹智, 吉見彰洋, 吉村浩司, 吉村太彦
Organizer
日本物理学会第73回年次大会
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[Presentation] ニュートリノ質量分光へ向けたXeガス対向励起実験の開発2018
Author(s)
今村慧, 原秀明, 平木貴宏, 宮本祐樹, 増田孝彦, 岡井晃一, 笹尾登, 佐藤帯子, 高江洲義太郎, 植竹智, 吉見彰洋, 吉村浩司, 吉村太彦
Organizer
日本物理学会第73回年次大会
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[Presentation] 原子を用いたニュートリノ質量分光のための対向レーザー励起実験の現状2017
Author(s)
植竹智, 原秀明, 平木貴宏, 今村慧, 増田孝彦, 宮本祐樹, 岡井晃一, 笹尾登, 高江洲義太郎, 田中実, 津村浩二, 吉見彰洋, 吉村浩司, 吉村太彦
Organizer
日本物理学会2017年秋季大会
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[Presentation] 中赤外光を用いたラダー型励起による水素分子振動準位間のコヒーレンス生成2017
Author(s)
原秀明, 平木貴宏, 今村慧, 増田孝彦, 宮本祐樹, 笹尾登, 高江洲義太郎, 植竹智, 吉見彰洋, 吉村浩司, 吉村太彦
Organizer
日本物理学会2017年秋季大会
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