平成１９年度　ＰＢＬ成果発表会

平成１９年度　ＰＢＬ成果発表会 中性原子磁気トラップの製作担当大学院生　矢萩　智彦　（物理工学科Ｍ１）指導教員　　　熊倉　光孝　（物理工学科）

ｍＫ以下の極低温原子気体 量子縮退原子気体レーザー冷却法基礎物理、先端工学への応用・原子光学(波動性、粒子性）・超精密計測（標準技術）、量子情報処理・量子凝縮相の諸物性（超流動）不均一磁場の磁場極小点にトラップ磁気双極子モーメント（スピン）を持つmK以下の原子磁気トラップ背　　景長時間、安定に、超高真空中に捕捉

磁気トラップの設計・製作 量子力学、原子物理学電磁気学・原子構造（磁気双極子モーメント）は？・必要な磁場の大きさ、形状は？・具体的な電磁石の設計　・機械工作　　　・性能評価　　　　　　　　　計算機シミュレーション製図技法、工作技能　　　　　　計測技術一貫して行うことで、　　　原子光学の理解・開発に要する知識　　　実際的な技法・技術基礎学問から先端技術にいたる過程を実習目　的

設計･製作 設計条件計算機シミュレーション･ 87Ｒｂ原子の 5s 2S1/2 ( F = 2, mF = 2 ) ･ 1 mK の原子気体を 5mm 程度の領域に･最大電流～ 300 A　（水冷式）･これまでの磁場配置を論文で調査･様々なコイル配置を提案･ＬａｂＶｉｅｗ　（Ｇ言語）による磁場計算　

anti-bias coil Ioffe bar curvature coil Ioffe-Pritchard 型 xy面内 : 四重極磁場 ( 177 G/cm ) z方向 : 調和型( 91.7 G/cm2) 　原点位置で磁場最小（ 0.32 G ) 設計･製作設計条件計算機シミュレーション･ 87Ｒｂ原子の 5s 2S1/2 ( F = 2, mF = 2 ) ･ 1 mK の原子気体を 5mm 程度の領域に･最大電流～ 300 A　（水冷式）･これまでの磁場配置を論文で調査･様々なコイル配置を提案･ＬａｂＶｉｅｗ　（Ｇ言語）による磁場計算　

ｍＫ以下の原子集団を5mm程度の領域にトラップ可能ｍＫ以下の原子集団を5mm程度の領域にトラップ可能性能評価ホール素子による磁場測定勾配：　149 G/cm 曲率　　　： 101 G/cm2 最低磁場：　9.2 G Bz [G] Bx [G] z [mm] x [mm] z軸上の軸方向磁場 xy 面内の動径方向磁場

既存のレーザー冷却・トラップ装置に設置 磁気光学トラップ　偏向勾配冷却～110μK 磁気トラップ磁気トラップされた原子集団の吸収イメージング画像　　トラップ時間：　5 ms 　　トラップ解放後1ms 経過時原子数～ 4×108個 Rb原子の磁気トラップ

磁気トラップの設計・製作 ・原子物理学、量子力学、電磁気学　・論文調査・計算機シミュレーション、製図などの設計技法・試作　　　　　・測定技術と評価法 “座学の物理学” から現実の応用へハードルが低くなった！まとめ “物理学に基づいて基礎から先端技術を生み出す過程”

平成１９年度 ＰＢＬ成果発表会