極低温リングで実現する孤立分子イオンの輻射冷却リアルタイム観測

• 研究課題/領域番号: 16K13859
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 原子・分子・量子エレクトロニクス
• 研究機関: 立教大学 (2017); 国立研究開発法人理化学研究所 (2016)
• 研究代表者: 中野 祐司 立教大学, 理学部, 准教授 (20586036)
• 連携研究者: 久間 晋 理化学研究所, 東原子分子物理研究室, 研究員 (50600045)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: イオン蓄積リング / 輻射冷却 / 回転分光 / 前期解離 / 前期解離分光 / レーザー分光

研究成果の概要

本研究では，蓄積リングRICEにおける分子イオン蓄積および，中性粒子検出システムの開発，分光用レーザーのセットアップを行い，分子イオンの回転分光を行った。N2O+分子のA2Σ+←X2Π2/3 (000)-(200)遷移にともなう中性解離片を検出することで回転分光スペクトルが計測され，時間とともに回転状態分布が刻々と変化する様子を観測することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Design and commissioning of the RIKEN cryogenic electrostatic ring (RICE) (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakano et al.
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 88 号: 3 ページ: 033110-033110
  • DOI: 10.1063/1.4978454
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] コヒーレント共鳴励起による多価イオンの精密分光 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中野祐司、東俊行
  • 雑誌名: 原子衝突学会誌 しょうとつ 巻: 13 ページ: 117-125
  • 査読あり
• [学会発表] 超伝導カロリメータを用いた低温下の星間分子計測実験(1) (2018)
  • 著者名/発表者名: 山田真也, 岡田信二, 東俊行, 久間晋, 中野俊男, D.A. Bennett, W.B. Doriese, J.W.Fowler, J. Hays-Wehle, G. Hilton, G.C. O'Neil, C.D. Reintsema, D.R. Schmidt, D.S. Swetz, J.N. Ullom, 橋本直, 早川亮大, 一戸悠人, 石崎欣尚, 中野祐司, 竜野秀行, 野田博文, 上田周太朗
  • 学会等名: 日本天文学会2018年春季年会
• [学会発表] 合流ビーム実験による低速イオン・中性衝突実験 (2018)
  • 著者名/発表者名: 飯田進平，中野祐司
  • 学会等名: 第7回イオン移動度研究会
• [学会発表] 合流ビーム実験に向けた中性ビーム源の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 飯田進平, 東俊行, 中野祐司
  • 学会等名: 日本物理学会 第73回年次大会
• [学会発表] Development of RICE (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuji Nakano
  • 学会等名: 7th International workshop on electrostatic storage devices
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Cryogenic ion storage ring RICE for atomic and molecular physics (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuji Nakano
  • 学会等名: The 10th International Conference on Nuclear Physics at Storage Rings (STORI’17)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Transition-edge-sensor microcalorimeters for mass spectrometric identification of neutral molecules (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Okada
  • 学会等名: International workshop on low temperature detector (LTD17)
  • 国際学会
• [学会発表] Cryogenic detector for mass spectrometric identification of neutral molecules towards atomic and molecular collision experiments (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Okada
  • 学会等名: International conference on exotic atoms and related topics (EXA2017)
  • 国際学会
• [学会発表] 極低温型イオン蓄積リングRICEを用いたN2O+の回転スペクトル測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊五澤涼，山口貴之，中野祐司，久間晋，東俊行
  • 学会等名: 原子衝突学会第42回年会
• [学会発表] 多素子超伝導遷移端マイクロカロリメータの中性分子質量分析応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡田 信二, 東 俊行, D.A. Bennett, W.B. Doriese, J.W. Fowler, 橋本 直, 早川 亮大, J. Hays-Wehle, G. Hilton, 一戸 悠人, 石崎 欣尚, 久間 晋, 中野 俊男, 中野 祐司, 野田 博文, G.C. O’Neil, C.D. Reintsema, D.R. Schmidt, D.S. Swetz, 竜野 秀行, 上田 周太朗, J.N. Ullom, 山田 真也
  • 学会等名: 原子衝突学会第42回年会
• [学会発表] 合流ビーム実験に向けた中性原子の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 飯田進平, 根本拓海, 菅沢卓也，林遼平，長岡諒祐，大森徹也，江淵欣久，中野祐司
  • 学会等名: 原子衝突学会第42回年会
• [学会発表] Commissioning of a new cryogenic ion storage ring RICE (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakano, Y. Enomoto, T. Masunaga, S. Menk, P. Bertier, and T. Azuma
  • 学会等名: 30th International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX)
  • 国際学会
• [学会発表] 極低温静電型イオン蓄積リングRICE中で輻射冷却されたN2O+の回転分光 (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊五澤涼, 山口貴之, 中野祐司, 久間晋, 東俊行
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] 分子検出に向けた多素子TESマイクロカロリメータの性能評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡田信二, 東俊行, D.A. Bennett, W.B. Doriese, J.W. Fowler, 橋本直, 早川亮大, J. Hays-Wehle, G. Hilton, 一戸悠人, 石崎欣尚, 久間晋, 中野俊男, 中野祐司, 野田博文, G.C. O’Neil, C.D. Reintsema, D.R. Schmidt, D.S. Swetz, 竜野秀行, 上田周太朗, J.N. Ullom, 山田真也
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] イオン蓄積リングRICEにおける回転分光 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中野祐司、Matthew Lindley, 久間晋、東俊行
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] Recent results from the RIKEN electrostatic storage ring project (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuji Nakano
  • 学会等名: International Workshop on Research Opportunities at Cryogenic Electrostatic Storage Rings
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A laboratory experiment of interstellar molecular reactions at RIKEN Cryogenic Electrostatic ring (RICE) (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuji Nakano
  • 学会等名: Workshop on interstelar matter 2016
  • 発表場所: 北海道大学 低温科学研究所
  • 国際学会
• [学会発表] イオン蓄積リングRICEにおけるN2O+イオンの回転分光 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中野祐司、Matthew Lindley, 久間晋、東俊行
  • 学会等名: 原子衝突学会第41回年会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] Resonant coherent excitation of the “electron-cooled” U89+ beam from ESR (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuji Nakano,1 A. Bräuning-Demian,2 A. Ananyeva,2, 3 S. Menk,1 H. Bräuning,2 C. Kleffner,2 Th. Stöhlker,2, 4, 5 and T. Azuma1, 6
  • 学会等名: 原子衝突学会第41回年会
  • 発表場所: 富山大学
• [備考] 立教大学理学部 中野研究室
  • URL: http://www2.rikkyo.ac.jp/web/nakano/