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精密レーザー核分光による極微量な超長寿命の天然放射性核種の研究

研究課題

研究課題/領域番号 14540278
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東邦大学

研究代表者

金 衛国  東邦大学, 理学部, 助教授 (20277346)

研究分担者 桂川 秀嗣  東邦大学, 理学部, 教授 (70130359)
箕輪 達哉  東邦大学, 理学部, 助教授 (10181968)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2004年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2003年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2002年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワードレーザー核分光 / 同位体シフト / 超微細構造
研究概要

^<50>V,^<138>La,^<176>Luなどの極微量な超長寿命の天然放射性核種は中性子数のmagic numberの付近の核種で、核物理において、非常に興味深いのみならず、天然な超長寿命の放射性核種のため、年代の測定や宇宙物理においても、非常に重要な核種である。本研究は、^<50>V,^<138>La,^<176>Luなどの極微量な超長寿命の天然放射性核種の超微細構造や核電荷、電磁モーメントの解明を目指して、精密レーザー核分光を行った。これまで開発した高分解能半導体レーザー分光装置を用いてこれまでの研究領域を拡張し、より軽い原子^<89>Y等のレーザー核分光を行い、ランデg因子や超微細構造定数が得られた。また、パリティ非保存現象に密接に関係するStark効果を調べ、40keV/cmまでの強電場をかけ、Rbの5s^2S_<1/2>→5p^2P_<1/2>の795nm遷移及びCsの6s^2S_<1/2>→6p^2P_<3/2>の852nm遷移におけるStarkスペクトルを観測し、Rb, Csのスカラー、テンソル分極率を求めた。特に、極微量な天然放射性核種を測定するため、2倍波装置を導入し、既存の半導体レーザーに組み合わせて高分解能な紫外光源を得ることができた。最大100μWの紫外光を発生し、高分解能な分光装置を用いて、^<27>Al等の紫外領域の高分解能なレーザー核分光に成功した。本研究では、初めて^<27>Al原子の基底状態を含む4つの準位の超微細構造定数を決定した。更に、紫外領域の吸収の強い光学遷移を用いて微量の天然放射性核種^<176>Luのレーザー核分光を行い、^<176>Lu及び^<175>Luの超微細構造定数と^<176-175>Luの同位体シフトが初めて得られた。これまでの研究成果の一部は原著論文として発表され、大部分は現在論文作成中である。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (10件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Measurement of the hyperfine structure and Zeeman shift in Y I by high-resolution diode-laser Spectroscopy2004

    • 著者名/発表者名
      H.Nakada, W.G.Jin, et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 43

      ページ: 6423-6424

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of the hyperfine structure and Zeeman shift in Y I by high-resolution diode-laser spectroscopy2004

    • 著者名/発表者名
      H.Nakada, W.G.Jin, et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 43

      ページ: 6423-6424

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of the Hyperfine Structure and Zeeman Shift in YI by High-Resolution Diode-Laser Spectroscopy2004

    • 著者名/発表者名
      H.Nakada, W.G.Jin, et al.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics V43

      ページ: 6423-6424

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] High-resolution diode-laser spectroscopy of the rare-earth elements2003

    • 著者名/発表者名
      T.Wakui, W.G.Jin, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 72

      ページ: 2219-2223

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A laser ion source with a thin ohmic-heating ionizer for the TIARA-ISOL2003

    • 著者名/発表者名
      M.Koizumi, W.G.Jin, et al.
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.Meth. B 204

      ページ: 359-362

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High-resolution diode-laser Spectroscopy of the rare-earth element2003

    • 著者名/発表者名
      T.Wakui, W.G.Jin, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 72

      ページ: 2219-2223

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A laser ion source with a thin ohmic-heating ionizer for the TIARA-ISOL2003

    • 著者名/発表者名
      M.Koizumi, W.G.Jin, et al.
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.Meth.B 204

      ページ: 359-362

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experimental study of single-electron-detachment cross sections for 8-30-keV Cu^- in collisions with noble gases2002

    • 著者名/発表者名
      X.Zhang, W.G.Jin, et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev. A 66

      ページ: 32702-32703

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurements of the hyperfine structure and ΔF=+2 transitions in Eu I by high-resolution diode-laser spectroscopy2002

    • 著者名/発表者名
      W.G.Jin, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 71

      ページ: 1905-1909

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experimental study of single-electron-detachment cross sections for 8-30-keV Cu^- in collisions with noble gases2002

    • 著者名/発表者名
      X.Zhang, W.G.Jin, et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.A 66

      ページ: 32702-32703

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Wakui, W.G.Jin, et al.: "High-resolution diode-laser spectroscopy of the rare-earth elements"J.Phys.Soc.Jpn.. V72. 2219-2223 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Koizumi, W.G.Jin.et al.: "A laser ion source with a thin ohmic-heating ionizer for the TIARA-ISOL"Nucl.Instru.Meth.. B204. 359-362 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] W.G.Jin, et al.: "Measurements of the hyperfine structure and ΔF=+2 transitions in Eu I by high-resolution diode-laser spectroscopy"J. Phys. Soc. Jpn.. V71. 1905-1909 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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