レーザを用いた放射性廃棄物の分析方法の研究および開発
【研究分野】原子力学
【研究キーワード】
レーザ / 同位体分析 / 放射性廃棄物 / 微量分析
【研究成果の概要】
高効率で同位体レベルの分析が可能なレーザを用いた分析方法を新たに提案し、それに必要となる分析装置の開発を行った。その結果、以下のことが明らかとなった。(1)試料の原子蒸気化をレーザアブレーションで行い、発生したイオンを電場によりトラップするための四重極ラジオ波電場トラップの設計・開発を行い、実際にCaイオンがトラップされることを確認した。(2)Caイオンを冷却するためには397nmの紫外レーザ光が必要となる。この波長を発生させるために非線形光学結晶を内蔵する外部共振器の設計および製作を行い、安定した強度・波長を有する紫外レーザ光を得ることができた。(3)イオントラップにイオンを閉じ込めるために必要なレーザ冷却装置のうち866nmの半導体レーザを共鳴周波数で安定化させた。そのさいレーザのGratingに変調を加えた場合とエタロンに変調を加えた場合で行い、エタロンに変調を加えた場合の方が周波数が安定化されることわかった。(4)ガルバノ分光を行い、レーザ冷却に必要な光として397nm、866nmの光を共鳴周波数に一致させた。また、波長計の絶対波長の較正を行った。(5)レーザ冷却を行うための実験システムを構築し、イオンにレーザを照射し蛍光の観測を行った。その結果、トラップされたイオンからの蛍光を確認することができた。今後さらに蛍光検出効率を上げることにより、冷却の確認さらに単一イオンの検出が可能になると思われる。
【研究代表者】