三浦 拓朗

三浦, 拓朗

C-RECS （Creative Repository of Electro-Communications)

修 士 論 文 の 和 文 要 旨  研究科・専攻 大学院   情報理工学研究科  先進理工学専攻 博士前期課程 氏    名 三浦 拓朗 学籍番号 1033080 論 文 題 目 BEC 生成へ向けた光双極子トラップ中の 87Rb 原子の高密度化  要  旨  我々の研究室では，連続的な BEC の生成を目標の 1 つとしている．今までに行われている BECを用いた干渉実験や原子波レーザーなどの実験は 1 回 1 回生成した BEC を用いている．しかし一度に生成できる BEC の原子数には限りがあるため，原子数に制約がある中で実験が行われている．BEC を連続的に生成することができれば，今までの原子数の制約を打破することができる．  レーザー冷却及び光双極子トラップ（FORT）を利用する全光学的過程により BEC を生成する場合には，磁気光学トラップから FORT に移行する際に冷却光の周波数を変化させる．しかし定常的に FORT にロードすることを考える場合，冷却光は常に働かせておく必要がある．そこで冷却光の周波数を変化させる代わりにもう 1 本のレーザー光となる depump 光を照射することにより，FORT に 87Rb 原子をロードする条件を検証した．  まずは冷却光の周波数を変化させる一般的な手法により原子を FORT に移行させると，ロードされる原子数は 1.4×106，温度は 410μK，数密度は 4.7×1010cm-3，位相空間密度は 3.8×10-8であった．次に冷却光の周波数を変化させずに，depump 光を照射して原子がロードされるかを検証した．depump 光の周波数が光シフトを受けていない原子に対して|5S1/2, F=2>から|5P3/2, F’=2>の遷移に共鳴になるような条件で，最も効率良く原子を FORT に移行することができた．ロードされた原子数は 1.2×106，温度は 360μK，数密度は 4.1×1010 cm-3，位相空間密度は 3.9×10-8 であった．depump 光を照射する手法で，冷却光の周波数を変化させた場合と同程度の原子数をロードすることができた．この測定ではロードされる原子数に注目して比較するために十分な深さの FORT でロードを行ったが，浅い FORT にロードすると温度が低くなり，位相空間密度は高くなることが確認できている．今回はシングル FORT で実験を行ったが，今後クロスFORT にすることで原子数密度の増加を図ると共に，最適な FORT の深さを求める必要がある．  パワー15W の FORT ビームを用いてトラップした場合，トラップ寿命は 370ms であった．しかし，FORT ビームの強度を落とした場合は寿命が長くなることが確認できた．蒸発冷却には数秒要するが，FORT ビームの強度を落としていくため，真空度の改善で蒸発冷却は可能であると考えられる．これは FORT 中に冷却光を切っている場合の寿命であり，定常的に FORT へのロードを行う際には冷却光を常に働かせておく必要がある．そこで FORT 中に冷却光を照射し続けた場合のトラップ寿命も測定したところ，トラップ寿命は 130ms であった．このことより原子を冷却領域から引き出すことは可能な時間領域に達していると考えられる． 

BEC生成へ向けた光双極子トラップ中の87Rb原子の高密度化

https://uec.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=3112&item_no=1&attribute_id=20&file_no=1

BEC生成へ向けた光双極子トラップ中の87Rb原子の高密度化

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

C-RECS （Creative Repository of Electro-Communications)