2014 Fiscal Year Annual Research Report
波形整形レーザーパルスによる分子整列制御の回転コヒーレンス同位体分離への応用
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26289367
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
赤木 浩 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究副主幹 (70354818)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 原子分子物理 / レーザー同位体分離 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、プラズマシャッターを利用した波形整形ナノ秒レーザーパルスによる分子整列技術を、既存の回転コヒーレンス同位体分離と組み合わせることで、①同位体選択性の向上、②重元素に対する同位体分離の実現を目指す。
H26年度は、波形整形レーザーパルス発生システムや、発生パルスの時間波形計測システムなど、光学システム全体の構築を行った。まず、エチレングリコール液膜シート装置の構築、フェムト秒レーザー光によるプラズマ発生試験、HeNeレーザー光を利用したプラズマシャッター動作確認試験などを行った。
波形整形ナノ秒パルスの光源であるナノ秒レーザー光源（injection seeder付Nd:YAGレーザー）の整備完了後、それを利用した波形整形パルスシステムの構築を行い、実際に波形整形パルス発生試験を実施した。発生した波形整形パルスの消光比、立下り速度等の特性評価のために、波形整形ナノ秒パルスとフェムト秒パルスの和周波発生－観測システム構築を行った。フェムト秒およびナノ秒レーザーのビーム径、集光レンズの焦点距離などの最適化を行い、消光比3%以下、立下り速度200fsが実現していることを確認した。
また、N2同位体に対する回転波束計算を実験に先立って実施し、同位体選択性についての理論予測を行った。また、重元素同位体の対象分子としてBr2、IBrを候補として、回転波束計算を開始した。IBrについては分極率、イオン化の角度依存性データが存在しないため、密度汎関数理論計算を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
プラズマシャッターを利用した波形整形ナノ秒レーザーパルスによる分子整列技術を利用して、既存の回転コヒーレンス同位体分離と組み合わせることで、①同位体選択性の向上、②重元素に対する高選択的同位体分離、を実証することを目指す。H26年度は、当初の計画通り、波形整形ナノ秒レーザーパルスを発生させ、その最適化まで実施した。さらに、理論予測では、予定していたN2での計算を既に完了し、次年度の予定であったBr2およびIBrでの理論計算にすでに着手している。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画に則って研究を実施する。プラズマシャッターを利用した先行研究を行っている研究者と情報共有を行い、研究をさらに推し進める。
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| Causes of Carryover |
インジェクションシーダー付Nd:YAGレーザー等の物品が、当初予定金額より安価に購入できたことなど、実際の使用金額との差額が発生した。そのため、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
翌年度の研究費と合わせて、物品費として使用する予定である。
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Research Products
(3 results)
