| 研究課題/領域番号 |
15K05381
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
河内 宣之 東京工業大学, 理学院, 教授 (50161873)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | もつれ / 二電子励起状態 / 角度相関関数 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、分子解離により量子もつれ原子ペアが生成するか、それとも量子もつれが破れるかを解明することにある。代表者の理論予測によれば、水素分子の光解離により、量子もつれ2p原子ペアが生成し、そのもつれ原子ペア生成は、2p原子ペアが放出するLyman-α光子ペアの角度相関測定により、検証できる。
27年度においては、原子核の交換対称性が、もつれ原子ペア生成に与える影響を解明するために、H2, D2, 及びHDを対象として、光解離に由来するLyman-α光子ペアの角度相関関数を測定した。入射光子エネルギーは、33.66eVであった。当初の予想に反し、これら三つの分子に対する角度相関関数が実験誤差以内で一致した。原子ペアの状態は、周辺の水素ガス分子との相互作用や微弱な漏れ電場の影響を受けやすい。
そこで、28年度においては、水素ガス圧力と漏れ電場が角度相関測定に与える影響を詳細に調べた。さらに、27年度における測定では、データ点の数が、十分ではなかったので、 より狭い角度刻みで角度相関測定を行なった。その結果として、H2, D2, 及びHDの光解離に由来するLyman-α光子ペアの角度相関関数を高い精度で測定できた。また、パラ水素分子実験の準備として、パラ水素の純度を測定する方法を確立した。水素分子の光解離に由来するLyman-α光子放出断面積を入射光子エネルギーの関数として、一電子励起状態領域にて測定した。エネルギー分解能を上げることにより、回転線を分離することができる。その同定と強度解析からパラ水素の純度を求める方法を確立した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
水素分子(H2, D2,及びHD)について、光解離に由来するLyman-α光子ペアの角度相関関数を測定した。この結果は、水素ガス圧力及びもれ電場に起因する副次効果の影響を受けていないことを実験的に確認した。また十分な数のデータ点を有している。このように、Lyman-α光子ペアの角度相関関数を高精度で測定することができた。これにより、分子解離により生成する原子ペアの状態解明に向け、研究を大きく前進させることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
角度相関測定の角度範囲をさらに拡大する。パラ水素に対し、Lyman-α光子ペア生成断面積を入射光子エネルギーの関数として測定するとともに、Lyman-α光子ペアの角度相関を測定する。それらの結果を、27-28年度において測定したH2, D2,及びHDの結果と比較して議論する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
光子検出器(マイクロチャネルプレート)を可能な限り良好な真空下で使用した。その結果、マイクロチャネルプレートの感度劣化が予想を下回るようになったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
Lyman-α光子ペアの角度相関関数をこれまでよりも格段に広い角度範囲で測定する方法を考案した。より広い範囲で角度相関関数を測定することは、光解離で生成する2p原子ペアの状態をより詳細に解明することにつながる。新方式での測定のために、装置を改良する予定である。
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