| 研究概要 |
本研究は新構想による初めての軸対称原子レンズを試作し、現在当研究室において稼動中のネオン準安定状態のレーザー冷却・トラップ装置に組み込んで軸対称原子光学系を初めて実現しようとするものである。原子は不均一電場において電場の強い方向に力を受けるが、この原理を利用して原子を収束する軸対称系を作るには、中心部で電場が最大になる軸対称電場を作らなければならない。このような電場は静電場では作れないが、マイクロ波の空洞共振器中では可能である。それを実現するのが本研究の目的である。すでに電極による極低温原子の偏向実験は我々の原子の二重スリット干渉実験で成功しており、原子の軌道は電場による2次のシュタルク効果による原子のポテンシャルエネルギーから理論的に求られるものに一致する。
初年度として、本年度はレンズを構成するマイクロ波共振器の試作とそれを励振するのに必要な発振器および電力増幅器の整備の年である。数値的検討によれば、Q値10,000の共振周波数18GHzの円筒形カットオフモード共振器に20Wのマイクロ電力を共給すれば焦点距離10cm程度の収束レンズとなることがわかる。このような大電力連続動作の増幅器は製造元が限定されていて入手し難かったが、必要なものはすべて揃った。また空洞共振器は市販品がなく自作するほかはないが、すでに試作した共振器がQ値10,000程度を達成したので、計画全体として予定通り進行中ということが出来る。
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