2008 Fiscal Year Annual Research Report
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20002003
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
早野 龍五 The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 教授 (30126148)
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| Keywords | 反陽子原子 / K中間子原子 / エキゾチック原子 / CERN / J-PARC / レーザー分光 / X線分光 / 基礎物理定数 |
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| Research Abstract |
エキゾチック原子は、反陽子など、電子以外の負電荷の粒子が原子核のまわりを回っている、自然界には存在しない奇妙な原子であり、それらが放出・吸収する光の周波数を精密に測定することで、通常原子の分光では得られない基礎物理定数を精密に決めることができる。
本研究では、(1)反陽子ヘリウム原子と(2)K-中間子ヘリウム原子の2種類のエキゾチック・ヘリウム原子を高精度で分光し、陽子・電子質量比などの基礎物理定数の精度を格段に高めることをめざす。前者の研究はCERN研究所の反陽子減速器施設で、後者の研究はJ-PARC加速器のハドロン実験施設で推進する。
本年度、CERNにおいては反陽子ヘリウム原子レーザー分光でドップラー巾を減少させるための新しい分光手法を3つ考案し、そのうち二色二光子分光法についてはデータ収集を終え、残りの二つについても実験可能な方法であることを確認した。二色二光子分光法では、相対精度がlppb(10億分の1)を切り、従来の精度を更新することに成功した。
一方J-PARCにおいては、K1.8BRというK中間子ビームラインの整備を進め、年度末にJ-PARCの陽子シンクロトロンから初めて30GeVの陽子ビームが試験的に取り出された時点で、飛行時間差測定からK中間子の発生が確認できた。これと並行して進めたX線測定用のシリコン・ドリフト検出器(SDD)を組み込むヘリウム3標的の建設と冷却試験も完了した。
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