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2008 年度 実績報告書

リュードベリ原子を用いたダークマターアクシオンの探索

研究課題

研究課題/領域番号 20340054
研究機関京都大学

研究代表者

今井 憲一  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70025493)

研究分担者 松原 明  京都大学, 低温物質科学研究センター, 准教授 (00229519)
キーワードダークマター / アクシオン / Rydberg原子 / 極低温 / 素粒子
研究概要

この研究の目的は、Rydberg原子を単一マイクロ波の検出に用いることで、ダークマターとして存在する可能性のあるアクシオンを探索することである。WMAPの観測結果からダークマターの候補は、アクシオンか超対称性粒子にしぼられてきた感がある。この実験装置は、Rydberg原子をつくるレーザーシステム、高磁場を発生させる大きな超伝導磁石、高周波の空洞、装置をmKの極低温に冷却する希釈冷凍機など複雑な装置である。20年度はこれらを新設した低温物質科学研究センターのダークマター実験棟内に、組み上げた。
Rydberg原子としては以前はルビジウムを用いてきたが、浮遊電場によるStark効果を大きくうけて、最終的なS/Nがよくならないことが困難としてあげられた。長谷山らの計算でカリウムでは、このStark効果が小さいことが予想され、より感度をあげた測定が可能となることが予想される。そこでカリウムのRydberg原子のStarkシフトの測定を行ったが、Rydberg原子励起用のダイレーザーの安定性が十分でなくデータの質が十分とはいえないため、最近入手可能となった青色半導体レーザーを使うことを考え、そのシステムの製作を行った。冷却システムの準備も行い、21年度からはカリウムのRydberg原子を用いた測定にはいるための準備を整えた。また研究の現状について、素粒子原子核国際会議(PANIC08)などの国際会議でも報告を行い注目を集めた。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2008

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] Search for Dark Matter Axion with Rydberg Atom2008

    • 著者名/発表者名
      今井憲一
    • 学会等名
      International Conference on Paticles and Nuclei (PANIC08)
    • 発表場所
      Eilat, Israel
    • 年月日
      2008-11-12

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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