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高繰り返しX線レーザーの開発と応用研究

Research Project

Project/Area Number 16F16019
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Quantum beam science
Research InstitutionNational Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology

Principal Investigator

錦野 将元  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, グループリーダー(定常) (70370450)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) DINH THANH HUNG  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords軟X線レーザー / プラズマ / アブレーション / 軟X線レーザー
Outline of Annual Research Achievements

超短パルスレーザーと物質の相互作用による高温高密度プラズマをレーザー媒質として用いることで、波長数十nmの領域でピコ秒程度の超短パルスかつコヒーレントな軟X線ビームの生成が可能であり、高空間・高時間分解計測用のプローブ光源や超微細構造加工用のドライバーとして基礎研究から産業応用を目指した開発が行われている。本研究では産業応用への展開を目指し、プラズマを励起するための高繰り返し・高出力・高機能レーザーを開発することで、これまでにないシングルショットによる計測が可能な10Hz高繰り返し高コヒーレント軟X線レーザーやX線光源を開発し、そのX線レーザーを用いたナノスケール微細加工やナノスケール計測に関しての応用展開を目指す。
平成29年度は、前年度に高出力化・高機能化を実施したTi:Sapphireレーザーやプリパルス生成用YAGレーザーを用いて10Hz繰り返しX線レーザー発生実験を行った。モリブデンをターゲットとした波長18.9nmのX線レーザーに関して発振最適化実験を行い、国内で初めて斜入射励起方式により10Hz繰り返しX線レーザーの発振実験に成功した。また、応用研究としてコヒーレントX線自由電子レーザーを用いたアブレーション実験を行い、SiやSiN等のSi系材料のアブレーションについて実験を行い、アブレーション閾値近傍でのナノ微細構造の生成やアブレーション閾値の評価を実施し、国際共同研究によるシミュレーションによるアブレーション閾値との評価を行い、シミュレーションで評価されるアブレーション閾値と実験による閾値が非常に近いということが確認できた。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Academy of Science of Czech Republic(チェコ)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Universitat Politecnica de Catalunya(Spain)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Technische Universit Wien(Austria)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Characteristics of laser produced plasmas of hafnium and tantalum in the 1-7 nm region2017

    • Author(s)
      Bowen Li, Takamitsu Otsuka, Emma Sokell, Padraig Dunne, Gerry O’Sullivan, Hiroyuki Hara, Goki Arai, Toshiki Tamura, Yuichi Ono, Thanh-Hung Dinh, and Takeshi Higashiguchi
    • Journal Title

      European Physical Journal D

      Volume: 71 Issue: 11 Pages: 278-287

    • DOI

      10.1140/epjd/e2017-70830-6

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaluation of a flat-field grazing incidence spectrometer for highly charged ion plasma emission in soft x-ray spectral region from 1 to 10 nm2016

    • Author(s)
      Thanh-Hung Dinh, Yoshiki Kondo, Toshiki Tamura, Yuichi Ono, Hiroyuki Hara, Hiroki Oikawa, Yoichi Yamamoto, Masahiko Ishino, Masaharu Nishikino, Tetsuya Makimura, Padraig Dunne, Gerry O’Sullivan, Shigeru Ohta, Ken Kitano, Takeo Ejima, Hatano Tadashi, and Takeshi Higashiguchi
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments

      Volume: 87 Issue: 12 Pages: 123106-123106

    • DOI

      10.1063/1.4971421

    • NAID

      120007135053

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study on silicon ablation using femtosecond extreme ultraviolet laser2018

    • Author(s)
      T.-H. Dinh,N. Medvedev,M. Ishino,N. Hasegawa,A. Kon,Y. Inubushi,S. Ohwada,M. Nishikino
    • Organizer
      The 38th Annual Meeting of The Laser Society of Japan
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Highly coherent lab-scale soft x-ray laser using multistage amplifier2017

    • Author(s)
      T.-H. Dinh, N. Hasegawa, M. Kishimoto, S. Namba, J. Seres, M. Nishikino, and T. Kawachi
    • Organizer
      SPIE Optics + Optoelectronics, X-Ray Lasers and Coherent X-Ray Sources: Development and Applications
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Calibration of a calorimeter for high power soft x-ray lasers2017

    • Author(s)
      T.-H. Dinh, M. Nishikino, M. Ishino, T. Hatano, T. Tamura, T. Ogura, H. Hara, K. Sakaue, S. Ichimaru, Y. Inubushi, A. Kon, S. Ohwada, H. Kinoshita, N. Hasegawa, T. Higashiguchi, H. Washio
    • Organizer
      The 78th JSAP Autumn Meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] DEVELOPMENT OF A HIGH REPETITION RATE PLASMA- BASED SOFT X-RAY LASER: APPLICATIONS AND CURRENT STATUS IN QST2016

    • Author(s)
      T.-H. Dinh, N. Hasegawa, M. Ishino, M. Kishimoto, S. Namba, J. Seres, M. Nishikino and T. Kawachi
    • Organizer
      The 9th Asian Symposium on Intense Laser Science
    • Place of Presentation
      Ninh Binh City, Vietnam
    • Year and Date
      2016-11-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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