2005 Fiscal Year Annual Research Report
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15002005
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
早野 龍五 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (30126148)
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| Keywords | 反物質 / 反水素原子 / 反陽子 / CERN研究所 / 反陽子ヘリウム原子 / レーザー分光 / 基本物理定数 |
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| Research Abstract |
本研究は、ジュネーブのCERN研究所において、1.反水素原子の分光、2.反陽子ヘリウム原子の分光、の二つを高精度で行い、物質と反物質の対称性を高精度で検証することをめざして推進している。平成17年度は、CERNの反陽子減速器(AD)の運転休止期間にあたるため、昨年度までに収集したデータの解析、平成18年度に実施する実験装置の開発・建設を行った。
このうち反陽子ヘリウム原子については、昨年度光学周波数シンセサイザで較正した狭線巾のパルスレーザーを用い、従来よりも10倍の高精度で分光を行う事に成功したが、本年度は、これと三体電磁量子力学計算とを組み合わせた解析を完了し、反陽子・電子の質量比1836.152674(5)と決定した。これは、陽子・電子質量比1836.15267261(85)に匹敵する精度であり、反陽子ヘリウム原子分光が、陽子質量という基本物理定数に貢献出来るレベルに達したと言える。この結果から、陽子・反陽子質量は相対精度2×10^<-9>で一致していることが示された。
一方、反水素原子のレーザー分光に向けて、反水素原子をトラップするための装置の開発・建設を行っている。これまで反水素原子はペニングトラップ中で反陽子と陽電子を混合して作ってきたが、そのままでは生成された反水素はトラップから飛び出して壁で消滅してしまい、分光不可能である。そこで、ペニングトラップに更に超伝導多重極磁場を重ね、磁場勾配で反水素原子をトラップすることを目指している。準備実験の結果、四重極では荷電粒子を安定にトラップできず、八重極が必要であることが示された。そこで、反水素生成装置に超伝導八重極磁石を組み込み、平成18年度の実験に備えている。
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Research Products
(3 results)
