原子・分子を用いたニュートリノ質量分光のための研究

利用原子和分子进行中微子质谱研究

基本信息

批准号：
16J10938
负责人：
平木貴宏
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J10938/
关键词：
ニュートリノ原子・分子物理レーザー分光パラ水素

项目摘要

SPAN (SPectroscopy with Atomic Neutrino) 計画は、原子・分子の脱励起過程のうちニュートリノ対と1 光子を放出する過程の光子エネルギースペクトルを詳細に調べることにより、ニュートリノの絶対質量などの未知のパラメータを包括的に決定することを目的としている。この計画を実現する上で、”マクロコヒーレント増幅機構”（量子干渉性を用いた反応レートの増幅効果）は、核心となる原理である。本研究ではこの増幅原理を多光子過程での観測を通して詳細に理解することを進めてきた。パラ水素を用いた二光子放出過程増幅実験では、同方向及び対向方向から入射する二本のレーザーによってパラ水素を励起、コヒーレンスを生成し、トリガーレーザーと呼ぶ別の中赤外レーザーにより増幅された放出過程を誘起する。前年度の実験ではポンプレーザーとトリガーレーザーを同一の中赤外レーザー光源をビームスプリッターで分けて使用していたが本年度は別のトリガーレーザーを用意し、ポンプレーザーとトリガーレーザーを独立に取り扱うことが可能になった。ポンプレーザーの周波数を二光子励起共鳴条件に固定し、トリガー周波数のみ変更した場合の二光子放出強度依存性を測定した。強度が入射・出射光の間に運動量保存条件が成立する時、本実験の場合トリガー周波数がポンプ周波数付近の場合のみ信号が観測されることを確認し、理論予測とも定性的に一致することを確認した。また、対向するポンプレーザーの角度を少し変更した場合二光子放出強度が最大になるトリガー周波数がシフトすることを確認した。これらの結果は出版済みまたは現在投稿中の論文に纏めている。パラ水素を用いた実験の他に、Xeガスを用いた高次QED（多光子）放出過程のレート増幅実験を進めている。本年度はXeガスの二光子励起に成功した。今後レート増幅実験を進めていく。

SPAN（带有原子中微子的光谱）项目旨在全面确定未知参数，例如中微子的绝对质量，通过详细研究弹出中微子对的光子能量光谱和原子和分子的去激素过程中的一个光子。在实现这一计划时，“宏观晶格放大机制”（使用量子干扰的放大反应速率的效果）是核心原理。这项研究旨在通过多光过程中的观察来详细了解这一扩增原则。在使用偏二氢的两光子发射过程放大实验中，两个激光从相同和相反的方向入射激发偏二氢以产生相干性，并诱导由另一种中型中红外激光器放大的发射过程，称为触发激光器。在上一年的实验中，光束拆分器分别使用了相同的中红外激光源，但是今年我们准备了单独的触发激光器，使得处理泵激光器并独立触发激光器。当将泵激光器的频率固定到两光子激发共振条件下，仅测量了触发频率时，两光子发射强度的依赖性被测量。当在强度和传出光之间满足动量存储条件时，在本实验中，只有在触发频率接近泵频率的情况下才能观察到信号，并且与理论预测在质量上是一致的。还可以确定，当对立泵激光器的角度略微更改时，触发频率是最大值的触发频率。这些结果总结在已发布或目前提交的论文中。除了使用寄生虫基因的实验外，我们还使用XE气体进行高阶QED（多光子）发射过程进行速率扩增实验。今年，我们成功激发了XE气体。速率放大实验将来将进行。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ニュートリノ質量分光のための対向レーザー励起によるコヒーレント二光子放出実験

使用对置激光激发进行中微子质谱的相干双光子发射实验

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
伊藤志帆;木岡紀幸;植田和光;平木貴宏
通讯作者：
平木貴宏

Vibrational excitation of hydrogen molecules by two-photon absorption and third-harmonic generation

双光子吸收和三次谐波产生氢分子的振动激发

DOI：
10.1088/1361-6455/aa9782
发表时间：
2017
期刊：
Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics
影响因子：
0
作者：
Miyamoto Yuki;Hara Hideaki;Hiraki Takahiro;Masuda Takahiko;Sasao Noboru;Uetake Satoshi;Yoshimi Akihiro;Yoshimura Koji;Yoshimura Motohiko
通讯作者：
Yoshimura Motohiko

Injection-seeded tunable mid-infrared pulses generated by difference frequency mixing

DOI：
10.7567/jjap.56.032101
发表时间：
2017-01
期刊：
Japanese Journal of Applied Physics
影响因子：
1.5
作者：
Y. Miyamoto;H. Hara;T. Masuda;T. Hiraki;N. Sasao;S. Uetake
通讯作者：
Y. Miyamoto;H. Hara;T. Masuda;T. Hiraki;N. Sasao;S. Uetake

Coherent two-photon emission from hydrogen molecules excited by counter-propagating laser pulses

DOI：
10.1088/1361-6455/aafbd0
发表时间：
2018-06
期刊：
Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics
影响因子：
0
作者：
T. Hiraki;H. Hara;Y. Miyamoto;K. Imamura;T. Masuda;N. Sasao;S. Uetake;A. Yoshimi;K. Yoshimura;M. Yoshimura
通讯作者：
T. Hiraki;H. Hara;Y. Miyamoto;K. Imamura;T. Masuda;N. Sasao;S. Uetake;A. Yoshimi;K. Yoshimura;M. Yoshimura

Recent study on two-photon emission from coherently-excited parahydrogen

相干激发仲氢双光子发射的最新研究