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可搬型光格子時計のための光制御型低速原子線源の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K05238
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

安田 正美  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (50322045)

研究分担者 赤松 大輔  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (90549883)
研究協力者 畠山 温  東京農工大学, 大学院工学研究院, 教授
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード光格子時計 / 酸化イッテルビウム / 光還元反応 / 低速原子線 / 磁気光学トラップ / 可搬型光格子時計 / 小型・可搬化 / 光誘起原子脱離 / 光還元 / 量子エレクトロニクス / 低速原子線源
研究成果の概要

光格子時計によるSI(国際単位系)秒の再定義や、本格的な社会実装のためには、時計の可搬化が必須となる。本研究では、可搬型光格子時計の実現を目指して、光制御型低速イッテルビウム(Yb)原子線源の開発を行ってきた。当初は、光誘起原子脱離現象を利用した原子線源を想定していたが、X線光電子分光法等による詳細な調査の結果、超高真空環境下でもYbが速やかに酸化されることを見出した。そこで、酸化Ybに比較的強い紫外線レーザー光を照射することで還元反応を生起し、その結果発生した低速Yb原子を磁気光学トラップにて捕獲することに世界で初めて成功した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Laser-Controlled Cold Ytterbium Atom Source for Transportable Optical Clocks2017

    • 著者名/発表者名
      Masami Yasuda, Takehiko Tanabe, Takumi Kobayashi, Daisuke Akamatsu, Takumi Sato, and Atsushi Hatakeyama
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 12 ページ: 125001-125001

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.125001

    • NAID

      210000134648

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 可搬型光格子時計のためのレーザー制御型低速Yb原子線源の開発2017

    • 著者名/発表者名
      安田正美、田邊健彦、小林拓実、赤松大輔、佐藤拓海、畠山温
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 小型・可搬型光格子時計実現のためのイッテルビウム原子の光誘起脱離現象に関する実験的研究2017

    • 著者名/発表者名
      安田正美、佐藤拓海、畠山温
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光格子時計を用いた地殻変動の計測 - システムの可搬化に向けた光制御型低速原子線源の開発 -2016

    • 著者名/発表者名
      安田正美、赤松大輔、田邊健彦、小林拓実、保坂一元
    • 学会等名
      計量標準総合センター成果発表会
    • 発表場所
      産総研つくばセンター(茨城県)
    • 年月日
      2016-02-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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