2009 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Extreme quantum world opened up by atoms -towards establishing comprehensive picture of the universe based on particle physics- |
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| Project/Area Number |
21104004
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
旭 耕一郎 Tokyo Institute of Technology, 大学院・理工学研究科, 教授 (80114354)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内田 誠 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (90397042)
吉見 彰洋 理化学研究所, 偏極RIビーム生成装置開発チーム, 研究員 (40333314)
古川 武 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, グローバルCOE研究員 (30435680)
上野 秀樹 理化学研究所, 偏極RIビーム生成装置開発チーム, 副チームリーダー (50281118)
松尾 由賀利 理化学研究所, 本林重イオン核物理研究室, 先任研究員 (50231593)
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| Keywords | スピンメーザー / 電気双極子能率 / CPの破れ / 核スピン偏極 / スピン歳差 / 光ポンピング / フィードバック制御 |
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| Research Abstract |
宇宙における反物質に対する物質の優勢は、現在の素粒子標準理論に組み込まれたCP対称性の破れでは説明できず、標準理論を超える物理の存在の可能性が探られている。電気双極子モーメント(EDM)はそのような可能性を探るために最適の物理量である。本研究は光検出・外部フィードバック型核スピンメーザーという新しい方法を用いて、反磁性原子^<129>XeにおけるEDMをこれまでにない高感度で探索することを目指している。このメーザーの発振は既に我々の手で達成されており、平成21年度は周波数変動抑制の鍵となる磁気遮蔽装置の改良と外来電源ノイズの抑制、ソレノイド電流の安定化、^<129>Xeスピン偏極強化によるメーザー動作安定化を目指した開発を行なった。磁気遮蔽装置については、機械的振動がノイズ及びシールド材の磁化を引き起こしていると見られるため、防振系を強化した。また商用電源ラインからのノイズ侵入を阻止するフィルターを導入した。また偏極度強化のために、光ポンピング用の光源として、セルの一様照射を狙ったファイバーレーザーを導入してメーザー周波数の安定度を調べた。その結果は残念ながらまだ期待した改善に至っていないが、波長幅狭窄化が重要であるとの結論が得られた。フィードバック制御によるソレノイド電流の安定化法開発を進め、電流源の電流安定度としては40nA/7mAを得た。これらの周波数安定化への方策に加え、EDM計測時の磁場変動を精密にモニターする手法として、非線型磁気光学回転効果を用いた超精密磁力計の開発を進め、現在サンプル・セル内壁をパラフィン・コーティングしたときに磁気光学回転感度として2.4rad/Gを得ている。
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