2020 Fiscal Year Research-status Report
レーザー励起とイオンビームトラップによる準安定状態イオンの精密寿命分光への挑戦
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19K03782
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
斉藤 学 京都大学, 工学研究科, 教授 (60235075)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 準安定状態寿命 / イオンビームトラップ / レーザー励起 / 分光計測 / プラズマ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究では、イオンビームトラップ内でのレーザービームとイオンビームの合流システムの完成を目指した。計画ではトラップ中心軸上で約0.4 mの距離を走るイオンビームにレーザービームを平行に合流させる予定であったが、その予備実験として、イオンビームとレーザービームを直交させる簡便な方法で両ビームの合流を目指すことにした。そのためにイオンビームトラップ装置の改造を行った。具体的には、レーザービーム導入口と出射口を新たにトラップに設置し、それに伴って光子検出系システムの配置の変更を行った。
次に、配置変更した光子検出系システムの動作確認を、トラップに蓄積したC10H8+イオンから放出される再帰蛍光を測定することで行った。イオン源で電子励起されたC10H8+イオンは直ちに内部転換によって電子基底状態の振動励起状態に遷移するが、真空中にイオンが孤立している場合には、再度電子励起状態に戻って蛍光を放出することがある。これが再帰蛍光である。実験では、イオン源で生成したC10H8+イオンを真空状態のトラップ中に閉じ込めて蓄積し、そのイオンが発する微弱な再帰蛍光を光子検出系システムで測定することで、動作確認を行った。光子検出系システムの性能および再帰蛍光の測定結果は査読論文で公表している。
最後に、本実験に必要なレーザー装置およびミラーやレンズ等の光学系の準備をし、トラップ内のイオンビーム軌道に対して直交方向にレーザービームをアラインメントすることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本年度の研究計画では、トラップ内でのイオンビームとレーザービームの合流システムの完成と、合流によってレーザー励起されたC10H8+イオンからの再帰蛍光を測定する予定であった。しかし、後者については実施することができなかった。主な原因は、コロナ感染防止のために実験室への立ち入りが4月から3か月の間制限されたこと、またコロナ禍で本実験に必要なレーザーの納品がかなり遅れたためである。
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| Strategy for Future Research Activity |
レーザ装置の設置とレーザービームのアラインメントが完了しているため、レーザー励起されたC10H8+イオンからの再帰蛍光の測定を直ちに実施することができる。この測定によって、実験装置、測定手法の完成を確認できる。その確認の後、目的の準安定状態イオンを作り出す研究を進める。
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| Causes of Carryover |
本年は国際学会での発表を予定しており、学会参加旅費を計上していた。しかし、コロナ禍で開催延期となったため、その費用が次年度使用額として生じた。
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