2022 Fiscal Year Annual Research Report
Precision laser spectroscopy of thorium-229 nuclear isomers approached by active isomer pumping method
| Project/Area Number |
19H00685
|
|---|
| Research Institution | Okayama University |
|---|
Principal Investigator |
増田 孝彦 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 特任准教授 (90733543)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北尾 真司 京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (00314295)
山口 敦史 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (70724805)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | トリウム229 / 核共鳴散乱 / 核異性体 / 原子核時計 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
2020年末より開始した誘電体多層膜コーティングを施した直角プリズムを用いた多段反射型フィルタによる波長選択を押し進め、2022年5月に必要波長域をカバーする反射型フィルタセットの製作に成功した。計30個を超えるプリズムミラーを製作し、個体差を踏まえながら最適な組み合わせを選び出すことで、先行研究の示唆する149nm付近を中心に±6nm程度をカバーできている。
立体配置による背景光削減、アンチコインシデンス検出器による背景事象削減も機能しており、主要な背景事象は光検出器そのものの暗電流（1秒あたり0.05カウント）である。したがって非常に微弱な信号光も検出できるようになっている。
そのほか、信号の検出量を増やすための幾何効率を改善する集光ミラーの導入なども行った。
それらの改善に加え、共同研究者らの開発した高濃度トリウム結晶と、高分解能X線モノクロメータを組み合わせたビーム実験を行った。ビーム実験はアイソマー準位からの脱励起に伴う真空紫外光の発光観測が目的である。アイソマー準位の寿命を1800秒程度と仮定し、トリウム結晶のX線照射による損傷も考慮し、600秒のX線照射と1800秒の脱励起光観測の手順を繰り返した。照射するX線ビームのエネルギーをスキャンしたところ、共鳴に一致するエネルギーの時のみ信号の超過が観測された。本研究課題は今年度で終了ではあるが、アイソマー準位からの発光を示唆する極めて重要な成果が得られた。今後はこの超過の詳細を確認することが重要となる。
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
