中性子ハロー核の価中性子分布半径の光学的測定

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H03996
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 高峰 愛子 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 研究員 (10462699)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: レーザー冷却 / 不安定核イオン

Outline of Annual Research Achievements

本研究は入射核破砕反応で生成される不安定核Be同位体を高周波イオンガイド法を利用したHeガスキャッチャーセルで捕獲して低エネルギーにし、高い効率でイオントラップへと輸送し、強磁場中においてレーザー・マイクロ波・UHF波三重共鳴を適用することでハロー核Be11を含むBe同位体の核磁気モーメントを超微細構造異常の導出するに必要な精度で測定するものである。高周波イオンガイドガスセルの開発と並行して、Beイオンをレーザー冷却するためのレーザーの開発を進めている。これまで色素レーザーで得られる626nmのレーザー光を第二次高調波発生器で313nmにしたものを使用してきたが、ビームタイム中に長時間連続使用するには波長のドリフトなど安定性に疑問が残るため、現在全固体レーザーを使用したレーザー光源の開発を進めている。具体的には、939nmの外部共振器型半導体レーザーを製作し、これを種光としてテーパーアンプにて増幅した後、第二次高調波を発生し、基本波と第二次高調波の和週波を取ることで必要な313nmを発生させる機構である。本年度はデザイン設計を完了させて、必要な物品を購入し、外部共振器型半導体レーザーの製作およびそれで得られるレーザー光をテーパーアンプで増幅するところまで完了している。今後は引き続き開発を進め、レーザー光源系を完成させる予定である。更に並行して、イオントラップまでの輸送系に必要な高周波電極を使った輸送系のシミュレーションを行い、輸送系およびイオントラップの設計を進めている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

高周波イオンガイドガスセルの開発に時間が必要でありこれがボトルネックとなって、レーザー光源系およびイオントラップの製作に遅れが生じ、イオントラップを使用したオフライン試験までこぎつけていない状況である。

Strategy for Future Research Activity

レーザー光源系に必要な物品は買い揃えてあるため、レーザー光源系の開発を進めて、速やかに完成させる予定である。レーザー光源系を完成させた後、超伝導磁石内に設置したイオントラップの近くで安定核Beイオンをレーザーアブレーションにより生成し、イオントラップ中におけるオフライン試験を今年度中に開始する予定である。