Investigation on electronic dynamics of molecules in laser fields with attosecond photoelectron interferometry
Project/Area Number |
22H02043
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
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Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
Principal Investigator |
板倉 隆二 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光量子科学研究所 量子応用光学研究部, 上席研究員 (80334241)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2022: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000)
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Keywords | 電子ダイナミクス / 光電子干渉 / 位相計測 / 極短パルスレーザー / アト秒 |
Outline of Research at the Start |
本研究は、レーザー電場中の電子波動関数について位相を含めた複素振幅の変化を明らかにし、波動関数の実時間変化を可視化することを目的とする。独自に考案した真空紫外波長域の干渉計を開発し、真空紫外ダブルパルスによる光電子干渉計測装置を構築する。そして、レーザー電場中におかれた分子の光電子波動関数の複素振幅の変化を実時間追跡する。時間依存密度汎関数法をベースとした実時間・実空間の電子ダイナミクス理論計算も行い、レーザー電場により誘起される分子内電子ダイナミクスを解明する。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究はレーザー電場中の電子波動関数について位相を含めた複素振幅の変化を明らかにし、波動関数の実時間変化を可視化することを目指している。そのため、光電子干渉計測を行い、そこから光電子波動関数の複素振幅の変化を直接観測することが本研究の計画である。令和4年度は、まず、1光子でイオン化を起こすことができる真空紫外・極端紫外波長領域の干渉計の開発を行った。高次高調波発生部、空間ビーム分割のためナノメートル精度で位置を制御できるシリコン2分割ミラー、高調波集光用シリコントロイダルミラーを接続・配置することのできる真空チャンバーを設計した。真空チャンバーは、光学素子が配置されるチャンバー内の光学テーブルとターボ分子ポンプが接続されたチャンバー本体はベローズやフレキチューブにより振動が直に伝わらないように分離した設計とした。設計したチャンバー製作やホルダー、外部から駆動可能な並進・回転ステージなど必要物品の手配はほぼ終わった。 光電子・光イオン同時運動量画像計測装置については、これまで開発・運用してきた装置とサブ 10 fs パルスを用いた計測試験を行い、検出器のイオン、電子それぞれの検出効率を評価した。また、搬送波包絡線位相をレーザーショット毎にタグ付けするための検出器も自作し、位相情報を時間情報に変換し、各レーザーショット毎のイオン、電子の信号を取り込んでいる時間-デジタル変換器で同時に取り込めるようにした。その結果、測定後のデータを位相毎にソートして、位相の関数としてデータを分類することが可能となった。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
真空紫外・極端紫外干渉計において高精度に遅延時間を制御するために肝となるナノメートル分解能のピエゾステージが、世界的な半導体不足の影響を受け、納期に1年近い遅延が生じることになった。そのため、干渉計の構築が予定していた1年目に完了できなかった。
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Strategy for Future Research Activity |
干渉計の肝であったナノメートル分解能のピエゾステージが予定通りに入手できなかったのは痛手ではあったが、稼働範囲は狭くなるものの同じ分解能を持つ国産のピエゾステージが令和5年7月には入手できる目途がついた。真空紫外・極端紫外干渉計の構築に遅れはでているものの、ステージ以外の部分は手配が済んでおり、令和5年度中に遅れは取り戻せる範囲である。また、光電子・光イオン同時計測装置に位相のタグ付けを組み込むことができ、位相安定化をする必要がなくなったことにより、今後の測定を加速することができる。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)