レーザを用いた放射性廃棄物の分析方法の研究および開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13308025
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 鈴木 篤之 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50011135)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 等々力 賢 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (10270886) ; 長谷川 秀一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (90262047) ; 長崎 晋也 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (20240723) ; 津島 悟 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (80312990)
• Keywords: 放射性廃棄物 / レーザ / 微量分析

Research Abstract

同位体分析のための四重極型イオントラップ部の設計を行い,それに基づき実験装置を作製した.またトラップを駆動するためのrf電源についてパラメータの計算を行い,必要となる規格を決定した.例えば,駆動周波数2MHzに対して電圧は600V程度必要となる.また同位体分析には,さらに直流電圧として最大100V程度が必要であることがわかった.この設計に基づき現在電源を製作中である.
イオントラップ関連と並行してレーザ系については,励起レーザとして固体レーザを選定し,それとTi : Sレーザの組み合わせてについて検討を行った.さらにレーザ冷却に必要となる連続紫外光源を得るために2倍波共振器の設計を行った.連続発振光源は一般に強度が弱いため,非線形光学結晶により2倍波を得るために共振器に光をため込み変換効率を高める手法である.今回はbow-tie型と呼ばれる4つの鏡を用いるリング型の共振器を採用し,その中にLBO非線形光学結晶を設置することを念頭におき,幾何光学に基づき設計を行った.あわせてモードマッチングするためのレンズ系の設計も行った.その結果,共振器長が約420mmが最適であることがわかった.これらの解析に基づいて現在2倍波共振器の組み立てを進めている.また小型の光源として半導体レーザに注目している.回折格子を用いた外部共振器型半導体レーザの開発を進めている.試作機において,金属蒸気に対する飽和分光により超微細構造準位レベルの分解能を得ることができた.さらに波長固定のための電子回路の設計・製作を検討している.