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本研究の成果は以下の3つである。
(1)ジャイロトンを用いて安定的なミリ波(203GHz)の強力(300W)発生源を開発することに成功した。モードコンバーターを製作してTEO3出力をTEMOOガウス光に変換して効率30%でパワーを転送することに成功した。効率が低い理由を調査し、ジャイロトン出力にTEO3以外の成分が多く混ざっていることが原因であった。
(2)金のメッシュ(150ミクロンギャップ、メッシュ幅200ミクロン)ミラーと銅の凸面鏡でミリ波を閉じ込めるFabry-Perot共振器を製作した。ピエゾ素子をもちいたステージを用いて100ミクロン精度で二枚の鏡面を制御した。Coupling 67%でガウス光を入力させ、Finess 600を実現させることに成功した。これにより内部に11.6kWのパワーをためることに成功した。
(3)22Naから放出される陽電子をGas中(イソブタン10%+窒素90%混合気体圧力1気圧)中で止めポジトロニウムを生成した。ミリ波の誘導輻射の効果でo-Ps(スピン3重項)からp-Ps(スピン1重項)状態に遷移した事象の観測に成功した。これはM1遷移で遷移確率が3×10^<-8>s^<-1>と極めて小さくこれまでミリ波帯では観測された例は無く初めての観測になる。観測された遷移確率は(3±0.8)×10^<-8>s^<-1>でありQEDの予言と一致する結果であった。
現在は、ジャイロトンの発生周波数を可変にして、遷移確率の周波数依存性(ブライトウィグラー共鳴曲線)の測定をおこなっている。
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