異常長寿命ハドロン原子の研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06044045
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 早野 龍五 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (30126148)
• 研究分担者: EGIDY T.von ミュンヘン工科大学, 物理, 教授 ; KARTAVTSEV O ボゴリューボフ理論物理研究所, 研究員 ; KIENLE P. ミュンヘン工科大学, 物理, 教授 ; 山崎 敏光 CERN研究所, 客員研究員 (80011500) ; EADES J. CERN研究所, 上級研究員 ; 菅井 勲 東京大学, 原子核研究所, 助手 (80150291) ; 岩崎 雅彦 東京大学, 理学部, 助手 (60183745) ; 田村 裕和 東京大学, 大学院理学系研究科, 助手 (10192642) ; 石川 隆 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (60176162) ; 応田 治彦 東京大学, 原子核研究所, 助手 (60221818) ; 森田 紀夫 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助教授 (30134654) ; 伊藤 泰男 東京大学, 原子力総合センター, 助教授 (40011150)
• キーワード: エキゾティック原子 / 反陽子 / 反物質 / レーザー分光 / CERN / LEAR

研究概要

1.反陽子ヘリウム原子の理論的研究を推進するため、関連研究者を招聘してワークショップを行った。反陽子ヘリウム原子は特異な3体量子系であり、そのエネルギーレベルの精密計算は少数系の量子計算物理の興味あるテーマである。現在、理論値の精度を我々のレーザー実験の精度に近づける試みが関連研究者によって続けられている。その結果、我々が昨年までに発見した2本のレーザー共鳴の波長と数十ppmで一致する結果が得られるに至った。
2.反陽子ヘリウム原子のレーザー分光実験をCERNの低速反陽子蓄積リング(LEAR)で実施するため、研究者を派遣した。昨年までの実験で、ヘリウム4の反陽子原子で2本のレーザー共鳴の観測に成功していたが、本年は新たにヘリウム3で2本のレーザー共鳴の観測に成功した。この実験では上記の理論を探索の初期値に用いることによって、従来約1週間を要していた共鳴探索をわずか1日以下で完了することができた。また、ヘリウム4についても、レーザー2重共鳴法により、昨年発見した共鳴レベルの一つ上のレベルの共鳴にも成功した。
3.反陽子ヘリウム原子の超微細構造について理論的に研究を進め、実際にそれを観測するための実験準備を行った。この実験は、反陽子の磁気モーメントの精密測定など、物質・反物質の基本的対称性に迫る成果が期待できるものである。また、超微細構造研究の準備として、大強度パルス反陽子ビームを用いて微弱なレーザー共鳴を探索する実験を行い、新たに2本の共鳴を発見した。

研究成果

• [文献書誌] E.Widmann et al.: "Phase and Density Dependence of the Delayed Annihilation of Metastable Antiprotonic Helium Atoms in Gas,Liquid and Solid Helium" Phys.Rev.A51. 2870-2875 (1995)
• [文献書誌] F.E.Maas et al.: "Laser-induced Resonant Transition at 470.724 nm in the v=n-1-2 Series of Metastable Antiprotonic Helium Atoms." Phys.Rev.A52. 4266-4271 (1995)
• [文献書誌] H.A.Torii et al.: "Laser Induced Resonant Transitions in the v=n-l-1=2 and 3 Metastable Cascades of Antiprotonic 3He Atomcules." Phys.Rev.A(印刷中). (1996)
• [文献書誌] B.Ketzer et al.: "Isotope Effects on Delayed Annihilation Time Spectra in Antiprotonic Helium Atoms in Low Temperature Gas." Phys.Rev.A(印刷中). (1996)
• [文献書誌] A.Niestroj to et al.: "Analogue Measurement of Delayed Antiproton Annihilation Time Spectra in a High Intensity Pulsed Antiproton Beam." Nucl.Instr.Meth.(印刷中). (1996)