超流動ヘリウム中での光ポンピング法によるAl、In原子のスピン偏極生成法開発

• 研究課題/領域番号: 19740170
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 古川 武 独立行政法人理化学研究所, 本林重イオン核物理研究室, 基礎科学特別研究員 (30435680)
• 研究期間 (年度): 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,620千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 120千円); 2008年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2007年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
• キーワード: 核物理 / レーザー核分光 / 光ポンピング

研究概要

本研究では、超流動ヘリウム中という特異な環境下を利用した光ポンピング法による新しい偏極生成技術を開発し、既存の手法では困難であった非アルカリ金属Ag原子、Au原子に対してそれぞれ80%以上、65%以上という高い偏極度の生成に成功した。さらに、100%の完全偏極に到達しない原因は照射レーザーの円偏光が不完全なためであることも突き止めた。本研究により、原子核構造をはじめ現代物理学研究に不可欠な原子スピン偏極の生成を広範な元素に対して可能とする基礎が築かれたと言えよう。

研究成果

• [雑誌論文] Hyperfine structure of ^<85,87>Rb and ^<133>Cs atoms in superfluid helium (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Furukawa
  • 雑誌名: Nuclear Physics A,Vol.805 "Proceedings on International Conference on Nuclear Physics (INPC2007)" Vol.2 ページ: 624-626
• [雑誌論文] Estimation of photon numbers detected in OROCHI experiment (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Furukawa
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report vol.41 ページ: 153-153
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precision Laser Spectroscopy of Atoms in Superfluid Helium for Investigation of Nuclear Structure (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Furukawa
  • 雑誌名: OULNS(Osaka University Laboratory of Nuclear Studies) Annual Report 2007 (掲載予定)
• [雑誌論文] Deformation of hyperfine structure for alkali Rb and Cs atoms immersed in superfluid helium (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Furukawa
  • 雑誌名: OULNS(Osaka University Laboratory of Nuclear Studies) Annual Report 2007 (掲載予定)
• [雑誌論文] Hyperfine structure of 85,87Kb and 133Cs atoms in super fluid helium (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Furukawa, et al.
  • 雑誌名: Nuclear Physics A(Proceedings of International Nuclear Physics Conference) 805 ページ: 624-626
• [雑誌論文] Laser-microwave double resonance spectroscopy in superfluid helium for the measurement of nuclear moments (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Furukawa
  • 雑誌名: Proceedings of the XIth International Workshop on Polarized Sources and Targets (PST05) ページ: 165-168
• [雑誌論文] Hyperfine structure of Rb and Cs atoms in superfluid helium (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Furukawa
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report vol.40 ページ: 212-212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precise measurement of the hyperfine splitting of Cs atoms in superfluid helium (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Furukawa
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report vol.40 ページ: 213-213
  • 査読あり
• [学会発表] 理研"OROCHI"計画-超流動ヘリウム中に導入されたエキゾチックRI原子の新奇なレーザー核分光法- (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川武, 他
  • 学会等名: 東北大学サイクロトロン物理セミナー, 仙台核科学コノロキウム
  • 発表場所: 日本、仙台
  • 年月日: 2008-05-12
• [学会発表] "OROCHI" project-a novel laser spectroscopy method of RI atoms in superfluid helium (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Furukawa, et al.,
  • 学会等名: Workshop on Advance in Physics with ISOL-based/Fragmentation-based RI Beams
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2008-02-21
• [学会発表] A new laser spectroscopic method "OROCHI (Optical RI-atom Observation in Condensed Helium as Ion-catcher)" (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Furukawa
  • 学会等名: The 18th International Spin Physics Symposium (SPIN2008)
  • 発表場所: University of Virginia (USA)
• [学会発表] 超流動ヘリウム中における短寿命核のレーザー核分光実験計画『OROCHI』の現状 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川武
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 山形大学(山形)
• [学会発表] 超流動ヘリウム中エキゾチックRI原子の新奇なレーザー分光法(OROCHI法) (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川武
  • 学会等名: 東北大学・CYRIC 研究会 'Fundamental Physics using Atoms'
  • 発表場所: 仙台作並温泉(宮城)
• [学会発表] 理研"OROCHI"実験計画 -超流動ヘリウムを利用した不安定核のレーザー核分光- (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川武
  • 学会等名: RCNP研究会「RCNPにおける不安定核の研究」
  • 発表場所: 大阪大学RCNP(大阪)
• [学会発表] OROCHIオンライン実験計画とその物理 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川武
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学(大阪)
• [学会発表] A new Laser Spectroscopic method "OROCHI"-Optical El atom Observation in Condensed Helium as Ion catcher (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Furukawa, et al.
  • 学会等名: The 18th International Symposium on Spin Physics
  • 発表場所: University of Virginia, USA
• [学会発表] 超流動ヘリウム液体中に植え込まれた不安定同位体原子のレーザー分光実験"OROCHI" (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川武, 他
  • 学会等名: 第5回AMO討論会
  • 発表場所: 日本、東京
• [学会発表] 理研"OROCHI"実験計画 : 超流動ヘリウムを利用した短寿命不安定核のレーザー核分光 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川武, 他
  • 学会等名: RCNP研究会「RCNPにおける不安定核の研究:RONPビームラインの可能性を探る」
  • 発表場所: 日本、大阪
• [学会発表] 理研"OROCHI"計画-超流動ヘリウム中に導入されたエキゾチックRI原子の新奇なレーザー核分光法- (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川武, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 東北大学CYRIC
• [学会発表] OROCHIオンライン実験計画とその物理 (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Furukawa, et al.,
  • 学会等名: 第4回「停止・低速不安定核を用いた核分光研究」研究会
  • 発表場所: 日本、仙台
  • 年月日: 2007-12-21
• [学会発表] 超流動ヘリウム中でのRI原子のレーザー分光実験における光収量計算 (2007)
  • 著者名/発表者名: 古川武, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 日本、札幌
  • 年月日: 2007-09-24
• [学会発表] Laser spectroscopic study of atomic hyperfine structure in superfluid helium for the investigation of nuclear structure (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Furukawa, et al.,
  • 学会等名: International Workshop on Nuclear Structure 07 (NS07)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2007-06-13
• [学会発表] Hyperfine structure of ^<85,87>Rb and ^<133>Cs atoms in superfluid helium (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Furukawa, et al.,
  • 学会等名: International Conference on Nuclear Phyics 2007 (INPC2007)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2007-06-04
• [学会発表] Hyperfine structure of ^<85,87>Rb and ^<133>Cs atoms in superfluid helium (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Furukawa
  • 学会等名: International Conference of Nuclear Physics (INPC2007)
  • 発表場所: 東京国際フォーラム(東京)
• [学会発表] Laser spectroscopic study of atomic hyperfine structure in superfluid helium for the investigation of nuclear structure (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Furukawa
  • 学会等名: International Workshop on Nuclear Structure (NS07)
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所(京都)
• [学会発表] High Precision Laser Spectroscopy of Rb and Cs Atoms in Superfluid helium (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Furukawa
  • 学会等名: International Conference of Nuclear Physics (ICPEAC2007)
  • 発表場所: Freiburg (Gemany)
• [学会発表] OROCHIオンライン実験計画とその物理 (2007)
  • 著者名/発表者名: 古川武
  • 学会等名: 第4回「停止・低速不安定核を用いた核分光研究」研究会
  • 発表場所: 東北大CYRIC(宮城)
• [学会発表] 超流動ヘリウム中におけるIn原子の励起スペクトル : 光ポンピング実現をめざして (2007)
  • 著者名/発表者名: 古川武
  • 学会等名: 第4回「停止・低速不安定核を用いた核分光研究」研究会
  • 発表場所: 東北大CYRIC(宮城)
• [学会発表] 超流動ヘリウム中でのRI原子のレーザー分光実験における光収量計算 (2007)
  • 著者名/発表者名: 古川武
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
• [学会発表] 超流動ヘリウム中における原子超微細構造測定-気体Rbを用いた共鳴周波数較正- (2007)
  • 著者名/発表者名: 古川武
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
• [学会発表] High Precision Laser Spectroscopy of Rb and Cs Atoms in Superfluid helium (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Furukawa, et al.,
  • 学会等名: 25th International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC 2007)
  • 発表場所: Freiburg, Germany