超流動ヘリウム中レーザー核分光で探る陽子過剰核g軌道最外殻核子の配位状態

• 研究課題/領域番号: 26707012
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 古川 武 首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (30435680)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 24,440千円 (直接経費: 18,800千円、間接経費: 5,640千円); 2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2015年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2014年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
• キーワード: レーザー核分光 / 核スピン・モーメント / 超流動ヘリウム / 実験核物理

研究成果の概要

本研究では、これまで測定が困難であった収量の少ない短寿命不安定核の持つ核スピンや電磁気モーメントといった原子核構造研究に有用な物理量を、申請者らが開発を進める超流動ヘリウム環境を利用した新しいレーザー分光法によって測定可能とする。低収量の不安定核に対する測定を可能とすべく、これまでの開発で問題となっていたレーザー散乱光による光検出器のバックグラウンド信号を、ダブルグレーティング分光器を用いた新しい集光検出器系によって1/10000まで低減することに成功した。さらに、実際の不安定核と同じ高速85Rbビームに対して上記の集光検出器系を用いたテスト実験を行い、低収量RIに対する有用性を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Detection of recurrent fluorescence photons (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Ebara, T. Furukawa et al.,
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 117 号: 13 ページ: 133004-133004
  • DOI: 10.1103/physrevlett.117.133004
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Inverse internal conversion in C4- below the electron detachment threshold (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Kono, T. Furukawa, et al.,
  • 雑誌名: Physical Chemistry and Chemical Physics 巻: 17 号: 38 ページ: 24732-24737
  • DOI: 10.1039/c5cp02549d
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Laser-radio-frequency double-resonance spectroscopy of 84-87Rb isotopes trapped in superfluid helium (2014)
  • 著者名/発表者名: X. F. Yang, T. Furukawa, T. Wakui, T. Fujita, K. Imamura, 他18名, H. Ueno, T. Shinozuka, T. Shimoda, K. Asahi, Y. Matsuo
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 巻: 90 号: 5 ページ: 052516-052516
  • DOI: 10.1103/physreva.90.052516
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 超流動ヘリウム中に打ち込まれた低収量核原子の超微細構造間隔測定に向けた光学クライオスタットの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 江上魁、古川武、他
  • 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
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 低収量原子核の核構造研究に向けた超流動ヘリウム中原子のレーザー誘起蛍光検出系の高度化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小林航、古川武、他
  • 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
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 低収量核の核構造研究に向けた超流動ヘリウム中原子のレーザー・マイクロ波二重共鳴信号の測定条件最適化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 三條真、古川武、他
  • 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
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 能動帰還型核スピンメーザーにおける帰還磁場印加方式と周波数安定性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤智哉、古川武、他
  • 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
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 孤立C10-分子負イオンの冷却における構造異性体の寄与 (2017)
  • 著者名/発表者名: 河野直子、古川武、他
  • 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
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 極低温イオン源の冷却部シミュレーション及びイオン発生実験 (2017)
  • 著者名/発表者名: 柳ヶ瀬大將、古川武、他
  • 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
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Radiative cooling of carbon cluster anions below the threshold for electronic cooling (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Kono, T. Furukawa et al.,
  • 学会等名: Workshop "From Ultrafast to Ultraslow Dynamics in Molecules and Clusters"
  • 発表場所: Weizmann Institute of Science, Israel
  • 年月日: 2017-01-23
• [学会発表] 孤立炭素鎖分子負イオンの再帰蛍光測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古川武、他
  • 学会等名: 原子衝突学会第４１回年会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2016-12-10
• [学会発表] 高温な炭素クラスター負イオン Cn － (n = 3-12)の冷却過程 (2016)
  • 著者名/発表者名: 河野直子、古川武、他
  • 学会等名: 原子衝突学会第４１回年会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2016-12-10
• [学会発表] 孤立環境下におけるC4-の振動脱励起による輻射冷却過程 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木竜太、古川武、他
  • 学会等名: 原子衝突学会第４１回年会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2016-12-10
• [学会発表] 極低温イオン源のイオン光学シミュレーション (2016)
  • 著者名/発表者名: 柳ヶ瀬大將、古川武、他
  • 学会等名: 原子衝突学会第４１回年会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2016-12-10
• [学会発表] C6-内部エネルギー分布の輻射冷却による時間変化II (2016)
  • 著者名/発表者名: 河野直子、古川武、他
  • 学会等名: 日本物理学会２０１６年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] 孤立環境下におけるC4-の振動輻射冷却過程 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木竜太、古川武、他
  • 学会等名: 日本物理学会２０１６年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Development of laser spectroscopy technique using superfluid helium for the study of low-yield nuclei (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Imamura, T. Furukawa et al.,
  • 学会等名: 26th Internal Nuclear Physics Conference (INPC2016)
  • 発表場所: Adelaide, Australia
  • 年月日: 2016-09-11
  • 国際学会
• [学会発表] Radiative cooling process of vibrationally hot C4- and C6- stored in an electrostatic ion storage ring (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Kono, T. Furukawa et al.,
  • 学会等名: XVIIIth International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC XVIII)
  • 発表場所: Jyvaskyla, Finland
  • 年月日: 2016-08-14
• [学会発表] パルスTi:Saレーザーによる超流動ヘリウム環境中原子のスピン偏極生成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今村慧、古川武、他
  • 学会等名: 第１３回AMO討論会
  • 発表場所: 理化学研究所
  • 年月日: 2016-06-03
• [学会発表] 低収量原子核の核構造研究へ向けた超流動ヘリウム環境におけるレーザー核分光方の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 江上魁、古川武、他
  • 学会等名: 第１３回AMO討論会
  • 発表場所: 理化学研究所
  • 年月日: 2016-06-03
• [学会発表] 炭素鎖負イオンC6-の再帰蛍光寿命シミュレーション (2016)
  • 著者名/発表者名: 古川武、他
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 孤立炭素クラスター負イオンの再帰蛍光放出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古川武、他
  • 学会等名: 原子衝突学会第40回年会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2015-09-28
• [学会発表] Observation of recurrent fluorescence photons from small carbon cluster anions (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Furukawa, et. al.
  • 学会等名: XXIX International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collision (ICPEAC2015)
  • 発表場所: Toledo, Spain
  • 年月日: 2015-07-22
  • 国際学会
• [学会発表] Detection of recurrent fluorescence photons (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Furukawa
  • 学会等名: 6th International Workshop on Electrostatic Storage Devices (ESD2015)
  • 発表場所: Tokyo Metropolitan University
  • 年月日: 2015-06-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Spin Polarization of Radioisotope Atoms with Optical Pumping in Superfluid Helium for the Measurement of Nuclear Spins and Electromagnetic Moments (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Furukawa
  • 学会等名: The 21st International Symposium on Spin Physics (SPIN2014)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2014-10-20 – 2014-10-24
  • 招待講演
• [学会発表] OROCHI experiment: Laser spectroscopy of RI atoms in superfluid helium for measurements of nuclear spins and electromagnetic moments (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Furukawa
  • 学会等名: 4th Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan (HAWAII2014)
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2014-10-07 – 2014-10-11
  • 招待講演
• [学会発表] A laser spectroscopy method using superfluid helium for measurements of spins and electromagnetic moments in exotic nuclei (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Furukawa
  • 学会等名: 2nd Conference on Advances in Radioactive Isotope Science (ARIS2014)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2014-06-01 – 2014-06-06