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冷却イオントラップによる分子イオンの振動回転基底状態の生成と検出

研究課題

研究課題/領域番号 23654144
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
研究機関上智大学

研究代表者

岡田 邦宏  上智大学, 理工学部, 准教授 (90311993)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードイオントラップ / クーロン結晶 / 分子イオン / 共同冷却
研究概要

分子イオンの振動回転基底状態への冷却が可能な小型冷却線形イオントラップを新たに開発した。 本装置を用いることにより、約 50 K という低温環境において初めて Ca+-CaH+混合クーロン結晶の大量生成に成功し、1時間以上の閉じ込め時間を実現した。以上の結果から、室温で約 2%しか存在しない CaH+の回転基底状態の割合を約 13%にまで高めることができた。回転量子数 J = 0~3 までの低回転状態を含めると約 90%の占有率である。一方、本研究では、CaH+イオンの電子状態間振動回転遷移分光のためのレーザーシステム及び蛍光検出系の開発も行った。 本研究の成果により、並進温度及び振動回転温度が冷却された CaH+イオンの振動回転遷移分光を行う準備が整ったと言える。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Cold ion-polar-molecule reactions studiedwith a combined Stark-velocity-filter-ion-trap apparatus2013

    • 著者名/発表者名
      K. Okada, T. Suganuma, T. Furukawa, T.Takayanagi, M. Wada, H. A. Schuessler
    • 雑誌名

      Physical Review A87

      巻: 043427 ページ: 14-14

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laser-induced reactions between a Ca+ Coulomb crystal and polar molecules2012

    • 著者名/発表者名
      K. Okada et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 388 号: 1 ページ: 6-6

    • DOI

      10.1088/1742-6596/388/1/012025

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laser-induced reactions between a Ca^+ Coulomb crystal and ammonia molecules2012

    • 著者名/発表者名
      N. Kimura, K. Okada, H.A. Schuessler, M.Wada
    • 雑誌名

      RIKEN Accelerator Progress Report

      巻: 45 ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Laser-induced reactions between a Ca+ Coulomb crystal and ammonia molecules2012

    • 著者名/発表者名
      N. Kimura, K. Okada et al.
    • 雑誌名

      RIKEN Accelerator Progress Report

      巻: 45 ページ: 178-178

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Stark velocity filter for producing slowpolar molecules2011

    • 著者名/発表者名
      T. Suganuma, K. Okada, T.Takayanagi, S. Ohtani, H. A. Schuessler, M.Wada
    • 雑誌名

      RIKEN Accelerator Progress Report

      巻: 44 ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Sympathetic crystallization of CaH^+ in alinear Paul trap2011

    • 著者名/発表者名
      N. Kimura, K. Okada, T.Takayanagi, S. Ohtani, H. A. Schuessler, M.Wada
    • 雑誌名

      RIKEN Accelerator Progress Report

      巻: 44 ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Sympathetic crystallization of CaH+ in a linear Paul trap2011

    • 著者名/発表者名
      N. Kimura, K. Okada, T. Takayanagi, S. Ohtani, H. A. Schuessler, M. Wada
    • 雑誌名

      RIKEN Accelerator Progress Report

      巻: 44

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Study of cold ion chemistryusing ion traps2013

    • 著者名/発表者名
      K. Okada
    • 学会等名
      One-day symposium onE-ring based molecular science
    • 発表場所
      TokyoMetropolitan University (TMU), Tokyo
    • 年月日
      2013-02-07
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 低速極性分子と共同冷却分子イオンの反応速度測定II2013

    • 著者名/発表者名
      市川雅成, 古川貴浩, 和田道治, H. A.Schuessler, 岡田邦宏
    • 学会等名
      日本物理学会 2013 年第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 低速極性分子と共同冷却分子イオンの反応速度測定II2013

    • 著者名/発表者名
      市川雅成、岡田邦宏 他
    • 学会等名
      日本物理学会2013年第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学、東広島
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] シュタルク分子速度フィルタ-を用いた極低温分子イオン-極性分子反応の研究2012

    • 著者名/発表者名
      古川貴浩,市川雅成,和田道治,H. A.Schuessler, 岡田邦宏
    • 学会等名
      分子分光研究会
    • 発表場所
      上智大学
    • 年月日
      2012-05-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Cold ion chemistry using the iontrap technique2012

    • 著者名/発表者名
      K. Okada
    • 学会等名
      Workshop on InterstellarMatter (ISM2012)
    • 発表場所
      Hokkaido University, Japan
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Cold chemical reactions betweensympathetically cooled molecular ions andslow polar molecules2012

    • 著者名/発表者名
      K. Okada
    • 学会等名
      19th InternationalMass Spectrometry Conference (IMSC2012)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] A study of coldion-polar molecule reactions betweensympathetically cooled molecular ions andslow polar molecules2012

    • 著者名/発表者名
      K. Okada, T. Furukawa, M. Ichikawa, M.Wada, H. A. Schuessler
    • 学会等名
      Mo-169, 23ndInternational Conference on Atomic Physics(ICAP2012)
    • 発表場所
      Ecolle Polytechnique,Palaiseau, France
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 低速極性分子と共同冷却分子イオンの反応速度測定2012

    • 著者名/発表者名
      Palaiseau, France, 23-27 July, 2012.(8) 古川貴浩, 市川雅成, 和田道治, H. A.Schuessler, 岡田邦宏
    • 学会等名
      日本物理学会2012年第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Laser-induced reactions between a Ca^+ Coulomb crystal and polar molecules2012

    • 著者名/発表者名
      N. Kimura, K. Okada, K. Shiina, T.Suganuma, M. Wada, H. A. Schuessler
    • 発表場所
      Belfast, Northern Ireland,UK
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Cold ion chemistry using the ion trap technique2012

    • 著者名/発表者名
      K. Okada
    • 学会等名
      Workshop on Interstellar Matter (ISM2012)
    • 発表場所
      Hokkaido University, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cold chemical reactions between sympathetically cooled molecular ions and slow polar molecules2012

    • 著者名/発表者名
      K. Okada
    • 学会等名
      19th International Mass Spectrometry Conference (IMSC2012)(依頼講演)
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A study of cold ion-polar molecule reactions between sympathetically cooled molecular ions and slow polar molecules2012

    • 著者名/発表者名
      K. Okada et al.
    • 学会等名
      23nd International Conference on Atomic Physics (ICAP2012)
    • 発表場所
      Ecolle Polytechnique, Palaiseau, France
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 低速極性分子と共同冷却分子イオンの反応速度測定2012

    • 著者名/発表者名
      古川貴浩、岡田邦宏 他
    • 学会等名
      日本物理学会2012年第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学、兵庫
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] シュタルク分子速度フィルタ-を用いた 極低温分子イオン-極性分子反応の研究2012

    • 著者名/発表者名
      岡田邦宏 他
    • 学会等名
      分子分光研究会
    • 発表場所
      上智大学、東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Laser-induced reactions betweena Ca+Coulomb crystal and polar molecules2011

    • 著者名/発表者名
      K. Okada
    • 学会等名
      Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC2011)
    • 発表場所
      Belfast,Northern Ireland, UK
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Status and outlook: Sophia RFtrap and collisions involving coulombiccrystals2011

    • 著者名/発表者名
      K. Okada
    • 学会等名
      4th International Workshop onElectrostatic Storage Devices (ESD 2011)
    • 発表場所
      Gatlinburg, Tennessee, USA
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Ca^+ クーロン結晶と極性分子のレーザー誘起反応の測定2011

    • 著者名/発表者名
      木村直樹, 椎名皓一, 高柳俊暢, 和田道治 A, H.A.SchuesslerB, 岡田邦宏
    • 学会等名
      日本物理学会 2011 年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] シュタルク分子速度フィルターを用いた低速極性分子とCa+クーロン結晶の反応測定2011

    • 著者名/発表者名
      古川貴浩, 菅沼拓也, 岡田邦宏, 和田道治, H. A. Schuessler
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] A Stark velocity filter for studying cold polarmolecule-molecular ion reactions2011

    • 著者名/発表者名
      T. Suganuma, K. Okada, N. Kimura, K.Shiina, M. Wada, H. A. Schuessler
    • 学会等名
      Electronic and Atomic Collisions(ICPEAC 2011)
    • 発表場所
      Belfast, Northern Ireland, UK
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Status and outlook: Sophia RF trap and collisions involving coulombic crystals2011

    • 著者名/発表者名
      K. Okada
    • 学会等名
      4th International Workshop on Electrostatic Storage Device (ESD 2011)(招待講演)
    • 発表場所
      Gatlinburg, Tennessee, USA
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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