論文の概要: Cryogenic source of atomic tritium for precision spectroscopy and neutrino-mass measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.08313v1
• Date: Wed, 12 Nov 2025 01:52:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-12 20:17:03.755199
• Title: Cryogenic source of atomic tritium for precision spectroscopy and neutrino-mass measurements
• Title（参考訳）: 精密分光とニュートリノ質量測定のための原子トリチウムの低温源
• Authors: Aleksei Semakin, Janne Ahokas, Tom Kiilerich, Sergey Vasiliev, Francois Nez, Pauline Yzombard, Valery Nesvizhevsky, Eberhard Widmann, Paolo Crivelli, Caroline Rodenbeck, Marco Röllig, Magnus Schlösser,
• Abstract要約: サブケルビン温度と磁気トラップに適したエネルギーにおける原子トリチウムの低温源。 原子トリチウム源はベータデカイの分子的最終状態の拡大を回避し、次世代ニュートリノ質量測定にはサリーを必要とする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: We propose a concept for a cryogenic source of atomic tritium at sub-kelvin temperatures and energies suitable for magnetic trapping. The source is based on the dissociation of solid molecular tritium films below 1 K by electrons from a pulsed RF discharge, a technique recently demonstrated for atomic hydrogen, combined with buffer-gas cooling and magnetic confinement. We analyze the key processes limiting the source performance, adsorption, spin exchange and recombination, and show that atomic tritium fluxes exceeding 1e15 per second at kinetic energies of 100 mK can be achieved at the entrance of a magnetic trap. Such a source would enable Doppler-free two-photon 1S-2S spectroscopy in atomic tritium for high-precision measurements of the triton charge radius, provid- ing a crucial benchmark for bound-state QED and improving the comparison between electronic, muonic, and scattering determinations of nuclear sizes in light systems. Beyond spectroscopy, an atomic tritium source avoids molecular final-state broadening in beta-decay and is therefore neces- sary for next-generation neutrino-mass measurements; combined with detector technologies such as sub-eV resolution quantum sensors or cyclotron radiation emission spectroscopy, it enables order-of- magnitude improvement compared to the current KATRIN sensitivity, reaching sensitivities below the inverted ordering regime. Additionally, the source can be used to generate a beam of low- field-seeking deuterium atoms for loading magnetic traps, an important benchmark before trapping tritium atoms and useful for precision spectroscopy.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 磁化トラップに適したサブケルビン温度, エネルギーにおける原子トリチウムの低温源の概念を提案する。 光源はパルスRF放電による電子による1K以下の固体分子トリチウム薄膜の解離に基づいている。 磁気トラップの入口で100mKの運動エネルギーで毎秒1e15以上の原子トリチウムフラックスが得られることを示す。 このようなソースは、原子トリチウム中のドップラーフリーの2光子1S-2S分光をトリトン電荷半径の高精度測定に利用し、バウンドステートQEDの重要なベンチマークを立証し、光系における原子サイズの電子、モニック、散乱の比較を改善する。 分光以外にも、原子トリチウム源はベータデカイにおける分子の最終状態の拡大を回避し、次世代のニュートリノ質量測定にはサリーを必要とするため、サブeV分解能量子センサーやサイクロトロン放射分光法のような検出器技術と組み合わせることで、現在のカトリン感度と比較してオーダー・オブ・マグニチュードの改善を可能にし、逆順序付け体制の下にある感度に達することができる。 さらに、磁トラップを装填するために低磁場で探している重水素原子のビームを生成するのに使用することができ、トリチウム原子をトラップする前の重要なベンチマークであり、精密分光法に有用である。

関連論文リスト

• Chemically resolved nuclear magnetic resonance spectroscopy by longitudinal magnetization detection with a diamond magnetometer [0.0]
  固体スピンに基づく非誘導型磁気センサは、少量の核磁気共鳴(NMR)検出に有望な解決策を提供する。 本研究では,ラムゼイ干渉法を用いて解析者の横スピン前駆体を縦磁化(M_z)に変換するラムゼイ-M_zプロトコルを実証する。 エタノールの1nL検出体積に対してNMR分光を行い、化学シフト構造を無視できる歪みで解決する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-04T00:16:05Z)
• First Sub-MeV Dark Matter Search with the QROCODILE Experiment Using Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors [51.550188330599525]
  低エネルギー(QROCODILE)におけるダークマターインシデントのための量子分解能線極低温観測による最初の結果を示す。 QROCODILE実験では、暗黒物質散乱と吸収の標的とセンサーとして、マイクロワイヤベースの超伝導ナノワイヤ単光子検出器(SNSPD)を使用している。 サブMeVダークマター粒子と30keV以下の質量との相互作用に関する新たな世界的制約を報告した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-20T19:00:00Z)
• Determining Absolute Neutrino Mass using Quantum Technologies [0.0]
  このプロジェクトは、ニュートリノ・マス・プロジェクトのための量子技術(Quantum Technologies for Neutrino Mass)のコア活動を表している。 その目標は、絶対ニュートリノ質量を10meV/$c2$の感度で決定できる新しい実験装置を開発することである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-09T09:41:30Z)
• Site-Controlled Purcell-Induced Bright Single Photon Emitters in Hexagonal Boron Nitride [62.170141783047974]
  六方晶窒化ホウ素(hBN)でホストされる単一光子エミッタは、室温で動作する量子フォトニクス技術にとって必須の構成要素である。 我々はPurcellにより誘導されるサイト制御SPEのためのプラズモンナノ共振器の大規模アレイを実験的に実証した。 我々の結果は、明るく、均一に統合された量子光源の配列を提供し、堅牢でスケーラブルな量子情報システムへの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-03T23:02:30Z)
• Single electron-spin-resonance detection by microwave photon counting [1.3281177137699656]
  スピン依存フォトルミネッセンス、輸送測定、走査プローブ技術を用いて単一電子スピン感度が達成されている。 ここでは, 極低温におけるマイクロ波光子カウンタを用いて, スピン蛍光検出による単一電子磁気共鳴を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-06T18:57:58Z)
• Bipolar single-molecule electroluminescence and electrofluorochromism [50.591267188664666]
  酸化亜鉛フタロシアニン(ZnPc)分子のAg(111)上の極薄NaCl膜に吸着したカチオンおよびアニオン蛍光をSTMLを用いて検討した。 これらは先端サンプルバイアス極性に依存し、特定の分子軌道のオンセットエネルギーと相関する閾値電圧に現れる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-20T09:22:45Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。