2019年度のネイチャー19号目のハイライトより。
今回は、『核物理学：固体キセノン中のバリウム原子を見つける』についてです。
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核物理学：固体キセノン中のバリウム原子を見つける
Nature 569, 7755
2019年5月9日
ニュートリノなし二重β崩壊などの過程の探索では、検出した信号から偽の寄与、すなわちバックグラウンドを除去できることが何よりも重要である。例えば、nEXOニュートリノなし二重β崩壊実験は、キセノンの二重β崩壊で生じるバリウム原子を同定、つまり「標識付け」して、この種の望ましくないバックグラウンドを説明することを目指している。今回nEXOコラボレーションのC Chambersたちは、固体キセノン中の個々のバリウム原子の撮像に成功したことを報告している。これを達成するには、固体マトリックス中のバリウムの分光学の完全な理解が必要であった。実際に、この方法はレーザー誘起蛍光に基づいている。今回の結果は、固体希ガス元素中の単一原子を撮像できることの初めての実証であり、nEXOなどの素粒子物理学の実験における標識付けの技術の開発に情報を与えるものである。
ARTICLE p.203
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本論文は、日本語版本誌では「核物理学：nEXOにおけるバリウムの標識付けのための固体キセノン中の個々のバリウム原子の撮像」と題されています。
直訳しますと・・・
nEXOでのバリウムタグ付けのための固体キセノン中の個々のバリウム原子のイメージング
となり、Abstractを直訳しますと・・・
二重β崩壊では、2 つの中性子が 2 つの陽子に同時に変換され、2 つの電子と 2 つのニュートリノが放出されます。ニュートリノのないプロセスは、まだ観測されていませんが、2 つの電子の放出を伴いますが、ニュートリノは伴わないと考えられています。ニュートリノレスダブルβ崩壊の探索は、ニュートリノと反ニュートリノが別個の粒子であるかどうかなど、ニュートリノの基本的な性質を調べます。二重 β 崩壊検出器は大きくて高価であるため、各研究で可能な限り最高の感度を達成することが不可欠であり、検出された信号から偽の寄与 (「バックグラウンド」) を除去することが重要です。 nEXO ニュートリノレス二重β崩壊実験では、^136Xe の二重β崩壊から生じる ^136Ba 娘原子の同定または「タグ付け」が、バックグラウンドを識別する技術を提供します。ここで研究されているタグ付けスキームでは、極低温プローブを使用して、バリウム原子が蛍光イメージングによってタグ付けされた固体キセノンマトリックスにトラップされます。ここでは、サファイア ウィンドウに堆積された固体キセノン マトリックス全体に集束レーザーをスキャンすることにより、固体キセノン中の個々のバリウム原子のイメージングとカウントを示します。レーザーが個々の原子に照射されると、蛍光は約 30 秒間持続し、その後バックグラウンド レベルに急激に低下します。これは、1 原子のイメージングを明確に確認するものです。バリウム堆積物の蒸発後、残留バリウム蛍光は 0.16% 以下です。私たちの技術は、固体貴元素の単一原子のイメージングを実現し、nEXO のバリウムタグ付けの基本原理を確立します。
となります。
フルテキストは下記です。詳細が必要な方はご購入をお願いいたします。
Full Text：ARTICLE p.203
Imaging individual barium atoms in solid xenon for barium tagging in nEXO
Data availabilityによりますと・・・
図と図のソース データ。 2 ～ 6 は、この論文のオンライン バージョンで提供されます。
Acknowledgementsによりますと・・・
時間分解光子計数装置を貸与してくれた Picoquant に感謝します。 J. G. McCaffrey、B. Gervais、A. van Orden との議論に感謝します。この資料は、助成金番号 PHY-1649324 の下で全米科学財団と、賞番号 DE-FG02-03ER41255 の下で米国エネルギー省、科学局、高エネルギー物理学局によってサポートされている研究に基づいています。
Reviewer informationによりますと・・・
Nature は、この研究の査読に貢献してくれた Mark Chen、John McCaffrey、および他の匿名の査読者に感謝します。
究極に溜まりに溜まりまくっているネイチャー。次回は、『ナノテクノロジー：脳に着想を得た光コンピューティング』を取り上げます。あまりに溜まりに溜まりまくっているので、今後は余裕がある時等に取り上げるようにします。
今回はPCからの動作テストです。
※体調を確保しながらなので、更新等が滞ることもあるかと思いますので、申し訳ないと思っております。主治医の指示に従っておりますので、ご安心くださいませ。まずは取り急ぎに取り上げます。
※政宗（いぬのきもち・ねこのきもちのデータベース）については、体調をみながら随時、最終更新日から取り上げています。癒し＆知識の増強にお役立てくださいませ。
※主治医の指示に従って、休むべき時は休んでおりますが、取り急ぎの取り上げです。情報収集もありますので、次回の更新も大変遅れるかもしれません。巡回等が大変遅れておりますが申し訳ございません。
※体調を確保しながらなので、更新等が滞ることもあるかと思いますので、申し訳ないと思っております。主治医の指示に従っておりますので、ご安心くださいませ。まずは取り急ぎに取り上げます。
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※現在元保護ニャンコのゴンの体調悪化の通院処方箋投与等看病あって、これにPCの復旧作業と重複しておりますので活動が停滞しております。
現在は活動しにくい状況ですのでお許しくださいませ。