偏極内部標的の開発研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03554003
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 玉江 忠明 東北大学, 理学部, 助教授 (10124174)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坪田 博明 東北大学, 教養部, 教授 (70005792) ; 前田 和茂 東北大学, 教養部, 助教授 (20125652) ; 斎藤 悌二郎 東北大学, 理学部, 助教授 (70004322) ; 今野 收 東北大学, 理学部, 助手 (90004449) ; 菅原 真澄 東北大学, 理学部, 教授 (30004287)
• Keywords: 偏極内部標的 / オプティカル、ポンピング / 円偏光レーザー / 輻射捕獲 / ファラデー回転 / 重水素 / ルビジウム / 解離

Research Abstract

平成4年度は、主にアルカリ金属原子偏極系の整備を行ない、又、重水素の解離に必要な高周波電源を購入して重水素系の製作を開始した。偏極内部標的を製作する為には、まずアルカリ金属原子を円偏光レーザーで偏極させる必要がある。今年度はアルカリ金属としてルビジウムを使用した。ルビジウムはスピン交換容器中で加熱・気化させ、それにレーザー光を照射してオプティカル・ポンピングを行ない、励起準位からの自然放出による光を観測した。この際、輻射捕獲により容器内のガス全体が白色に発光する現象が観測された。この輻射捕獲は高偏極度を実現するさまたげになるので、3500ガウスまでの磁場を発生する事のできるソレノイドの製作を行なった。このような高磁場は、基底状態や励起状態の準位の分裂を引きおこし、輻射捕獲の影響を小さくするのに有効である事が知られている。
ルビジウムは極めて酸化しやすい物質で、我々がオプティカル、ポンピングを行なった際にも、わずかな真空リークの為に、短時間で酸化してしまった。又、最初のスピン交換容器はソレノイド中に入れられる構造になっていなかったので、現在、それらに対応出来る新しい容器を製作中である。この容器はルビジウム溜の部分とスピン交換容器を別々に加熱する事が出来、原子密度を自由にコントロール出来る。アルカリ金属の偏極度は、ファラデー回転で測定する予定であり、それに必要な光学系の整備は終了したので、新しいスピン交換容器が出来次第、偏極度の測定を行なう事にしている。
重水素系は、重水素および解離用の高周波電源は揃っており、解離容器の設計を進めている。

Research Products

• [Publications] 玉江 忠明: "Proposed facility and internal target experiments in Tohoku University" 核理研研究報告. 26. 26-41 (1993)
• [Publications] 森 義治: "Spin-Exchange Optically Pumped Hydrogen Target" 核理研研究報告. 26. 15-25 (1993)