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フェムト秒パルスレーザーを光源とする新型X線発光分析の研究

Research Project

Project/Area Number 08875160
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 工業分析化学
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

今坂 藤太郎  九州大学, 工学部, 教授 (30127980)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平川 靖之  九州大学, 工学部, 助手 (80238344)
Project Period (FY) 1996 – 1997
Project Status Completed (Fiscal Year 1997)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 1997: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 1996: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords超短パルスレーザー / フェムト秒パルスレーザー / レーザー誘起プラズマ / X線発生 / X線発光分析 / X線分析 / 金属分析 / セラミックス分析 / フェムト秒エキシマーレーザー / 高輝度プラズマ / マイクロビームプナリシス
Research Abstract

咋年度は、アルミニウムをターゲットとして、波長2〜4nmのX線が発生していることを、X線フォトダイオードとFoil Transimission Techniqueを利用することにより確認できた。そこで、本年度は分光結晶、及びMOSリニアイメージセンサーを用いて、発生したX線のスペクトル計測を試みた。しかしながら、元々発生しているX線の強度が低い上に、分光結晶により数桁強度が低下してしまうため、MOSセンサーにてX線を検出することはできなかった。
この対策としてX線強度の向上を試みた。本実験は、真空中で行う必要があるが、これまで使用していた装置では真空度が数Torr程度とそれほど高くなく、本実験で発生すると予想される波長のX線の吸収が大きいことが予想された。そのため、装置の真空系を大幅に改善し、10^<-4>Torrの真空度を達成できるようにした。また、検出するX線信号にレーザープラズマにより生じるイオンや電子により、雑音が混入することが多かったため、使用する検出系のシールドを完全なものとした。これにより雑音を大幅に取り除くことができた。更に、昨年度実施したプレパルスとメインパルスによる励起法は、効率として数十パーセントの効果はあったものの、誘電体多層膜ミラーを複数枚使用することによるエネルギーの損失の方が大きかったため、シングルパルスで、エネルギーを最大限利用して実験を行うこととした。以上の対策を施した上で、再びMOSセンサーによる計測を試みたが、信号検出には至っていない。
本方式により発生する単位立体角当たりのX線強度は予期した以上に低く、本課題で提案した方式により、X線スペクトルを計測することは困難と考えられる。本研究で当初の目的は達成できなかったが、X線発生に関する基礎的な知見を得ることができ、今後この方面で研究を進める上で、大変有意義なものであったと考えている。

Report

(2 results)
  • 1997 Annual Research Report
  • 1996 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All Other

All Publications (2 results)

  • [Publications] 今坂藤太郎: "楽しい科学実験(虹色のレーザーを作る)" 丸善株式会社, 1 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] Nobuyuki Takeyasu: "Elemental Analysis Using X-Ray Emission Generated from Plasma Induced by Ultrashort and High-Intensity Laser Pulses" Proceeding of 40th Anniversary of Kyushu Branch of The Japan Society for Analytical Chemistry. 21-22 (1996)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report

URL: 

Published: 1996-04-01   Modified: 2016-04-21  

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