多電子重元素多価イオンの極低温冷却技術の開発

• 研究課題/領域番号: 25K03395
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分80040:量子ビーム科学関連
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 木村 直樹 核融合科学研究所, 研究部, 准教授 (80846238)
• 研究分担者: 坂上 裕之 核融合科学研究所, 研究部, 助教 (40250112) ; 永田 祐吾 東京理科大学, 理学部第二部物理学科, 准教授 (30574115)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 25,480千円 (直接経費: 19,600千円、間接経費: 5,880千円); 2028年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2027年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2026年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2025年度: 22,360千円 (直接経費: 17,200千円、間接経費: 5,160千円)
• キーワード: 多価イオン / 共同冷却 / レーザー冷却

研究開始時の研究の概要

多価イオンは、一般に高エネルギー環境下で生成され、温度にしてMK（メガケルビン）以上の運動エネルギーを有する。したがって、中性原子や一価イオンで幅広く行われている量子光学研究に多価イオン適用するためには、その冷却技術の獲得が必要不可欠である。本研究では、レーザー冷却された一価イオンを冷媒として用いる「共同冷却法」を多価イオンに適用し、その温度をmk(ミリケルビン）にまで大幅に低減させることを目指す。特に、精密分光のターゲットとして注目されている多電子重元素多価イオンに的を絞り、質量電荷比の比較的大きな標的を効率良く冷やす実験装置を構築する。