| 研究課題/領域番号 |
09102010
|
|---|
| 研究種目 |
特別推進研究
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
物理系
|
|---|
| 研究機関 | 京都大学 |
|---|
研究代表者 |
松木 征史 京都大学, 化学研究所, 教授 (50037941)
|
|---|
| 研究分担者 |
舟橋 春彦 京都大学, 理学研究科, 講師 (00283581)
山本 克治 京都大学, 工学研究科, 教授 (90191395)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1997 – 2002
|
| キーワード | 宇宙 / ダークマター / アクシオン / リドベルグ原子 / マイクロ波共振空胴 / 希釈冷凍機 / フィールドイオン化 |
|---|
| 研究概要 |
共振空胴中でのリドベルグ原子を用いて、ダークマターアクシオンを11μeVより重い質量領域に広げて探索した。これにともなって、装置系の改造をいくつかの点で実行し、探索効率を向上させた。特に、検出器系の近傍における浮遊電場の減少、磁場の存在下でのリドベルグ原子ビームの速度広がりに起因するシュタルク効果の低減、リドベルグ原子と基底状態原子との間の衝突による状態遷移効果の低減、などを行った。中でも、浮遊電場の低減は、最も検出効率の向上に影響を与える要素であり、関連装置の清浄化と長時間の高真空中でのベーキングを行うなどの事前の取り扱いを厳重に管理し、またクライオスタット内に組み込む際にも汚れの混入が無いように注意深い処理を行っている。以上の改善には、関連して装置系全体の清浄化の長時間維持、磁場遮蔽の徹底、原子ビームを含む検出器系のパルス化、などの新しい工夫を行っている。
以上に加えて、共振空胴の共振周波数を変化させるポスト系を改造して、より効率の高い電場分布を生成した。これにより、空胴のQ値も増大し、検出効率も改善された。また、リドベルグ原子ビームの強度を上げて、効率をより向上させる為に、6極磁石の導入を検討した。関連して、自作装置の一部を最新のものに置き換え、より安定性を向上させた。
以上のような装置系の改善により、探索の効率は向上しており、より短時間で探索が可能となっている。探索領域を広げると同時に、空胴共振モードの干渉などで探索が出来ていなかった領域についても、出来る限り連続した探索となるように、実験を行った。現在のところ、しかし、アクシオンの存在を明確に示す結果は得られていない。
|
