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論文

Selective transition to the closely-lying states Cs(7$$D$$$$_{3/2}$$) and Cs(7$$D$$$$_{5/2}$$) by femtosecond laser pulses

山田 秀尚; 横山 啓一; 寺西 慶哲*; 杉田 明宏; 白井 稔三*; 青山 誠; 赤羽 温; 井上 典洋*; 上田 英樹*; 山川 考一; et al.

Physical Review A, 72(6), p.063404_1 - 063404_5, 2005/12

 被引用回数:6 パーセンタイル:67.22(Optics)

量子制御による近接準位の超高速で精確な選択の実証を報告している。波形整形器で位相ロックされたフェムト秒パルス対を作り、これによってセシウム原子を基底状態からCs(7$$D$$$$_{3/2}$$)及びCs(7$$D$$$$_{5/2}$$)状態へ二光子吸収によって励起させているそれぞれのスピン-軌道状態からの蛍光検出によって、励起状態のポピュレーションを測定している。パルス対の位相差を制御することによって、精確な超高速選択が達成されている。パルスペアの遅延時間400フェムト秒以内の条件において、選択比の最小に対する最大の比は1000を超えている。

論文

Direct ab initio molecular dynamics study of the two photodissociation channels of formic acid

黒崎 譲; 横山 啓一; 寺西 慶哲

Chemical Physics, 308(3), p.325 - 334, 2005/01

 被引用回数:22 パーセンタイル:39.93(Chemistry, Physical)

248及び193nmの光によるギ酸の二つの解離反応、HCOOH$$rightarrow$$H$$_{2}$$O+CO(1)及びHCOOH$$rightarrow$$CO$$_{2}$$+H$$_{2}$$(2)、について、RMP2(full)/cc-pVDZレベルでのdirect ab initio molecular dynamics法を用いて約1200本の古典トラジェクトリを計算した。その結果、反応2における相対並進モードへのエネルギー分配の割合は、反応1におけるそれよりもはるかに大きいことが明らかとなった。このことは反応1と2の遷移状態の構造の違いによるところが大きいと考えられる。また、生成物であるCOとH$$_{2}$$はともに振動,回転状態が励起されていることが予測された。本計算から見積もられたCOの振動状態分布は、248nm光による光解離実験の値とよく一致した。

論文

Optimal control of ultrafast selection

横山 啓一; 寺西 慶哲; 戸谷 由起雄; 白井 稔三; 福田 祐仁; 青山 誠; 赤羽 温; 井上 典洋*; 上田 英樹; 山川 考一; et al.

Journal of Chemical Physics, 120(20), p.9446 - 9449, 2004/05

 被引用回数:5 パーセンタイル:83.46(Chemistry, Physical)

レーザーパルスの波形整形により近接準位への高速選択励起の制御を試みた。レーザーのスペクトル帯域幅よりも狭いエネルギー差を持つセシウム原子の7D5/2及び7D3/2状態に対して、閉ループ型の学習アルゴリズムを用いた波形整形により高選択性を示すパルス波形を見いだした。解析の結果、選択性は量子干渉効果により生じていることが明らかとなり、その有効性を証明できた。単純なパルス対による位相制御に比べて約30%選択比のコントラストが向上した。

口頭

State-selective excitation of alkali-metal atoms by the phase control in the strong laser field

横山 啓一; 杉田 明宏; 寺西 慶哲*; 板倉 隆二; 松岡 雷士; 横山 淳

no journal, , 

革新的レーザー同位体分離技術の基礎過程として重要な、広帯域レーザーパルスによる状態選択励起の研究に関する最近の成果を発表する。十分に弱いレーザー電場強度では、位相相関パルス対の位相を制御することによって、高い選択性が得られることを、セシウム原子のCs(7D-6S)遷移を使って確かめることに成功した。ただし、この実験では弱いレーザー電場強度のため励起確率を大きくすることができなかった。より大きな励起確率を得るために、強光子場での選択励起の挙動を調べる必要があり、カリウム原子のK(4P-4S)遷移を用いて実験を行った。その結果、単純な位相制御だけでは高い選択性が得られないことがわかった。理論計算との比較により、選択性の低下は励起挙動における摂動論が破綻していることが原因と示唆された。

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