超短パルスX線で励起する光電離ポンピング方式軟X線レ-ザ-に関する研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02650040
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 加藤 義章 大阪大学レーザー核融合研究センター, 教授 (30093397)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白神 宏之 大阪大学レーザー核融合研究センター, 助手 (90183839) ; 高部 英明 大阪大学レーザー核融合研究センター, 講師 (20150352) ; 三間 圀興 大阪大学レーザー核融合研究センター, 教授 (30033921)
• Keywords: Ultrashort pulse / Pulse comprossion / Soft xーray laser / Photoionization pumping / Xーray generation

Research Abstract

本研究においては、超短パルスX線を発生させることが先ず必要である。超短パルスレ-ザ-光と固体タ-ゲットとの相互作用において、レ-ザ-光にプリパルスがあると低密度プラズマが形成され、発生するX線のパルス幅が長くなる。プリパルスが無い場合は、レ-ザ-光が固体密度プラズマにより直接吸収され、非常に薄い固体表面層のみが急速に加熱・冷却されることにより、超短パルスX線が発生することが知られている。
本研究では、プリパルスの無い高強層超短パルスレ-ザ-光を発生することを第1の課題とした。ロチェスタ-大学で開発された「チャ-プパルス増幅法」を我々の有する高出力ガラスレ-ザ-激光MII号装置に適用した。プリパルスを低減する方法として、チャ-プパルス光より正の線形チャ-プ部分のみを取り出して増幅した後にパルス圧縮する「時間ウインドウ法」を考案した。この方法の有効性は既に行った予備実験において確認している。この予備実験においては、時間ウィンドウをかける方法として、色素の過飽和吸収特性を利用した。
平成2年度に行った研究において高速の高圧パルサ-とポッケルスセルを用いて、チャ-プパルスに時間ウィンドウをかけた。このようにして生成したレ-ザ-光のスペクトルの時間変化をストリ-クカメラで測定した。また圧縮後のパルス波形を、3次自己相関法により単一ショットで測定した。その結果、パルス幅1、2PS、ピ-ク出力25TW、プリパルス比10^<-7>以下のレ-ザ-光を得ることに成功した。この性能は米国、フランス等で得られている結果を上まわるものである。

Research Products

• [Publications] H.Azuma: "Shortーpulse pumping of a recombination Balmerーα laser of hydrogenic sodium" Optics Letters. 15. 1011-1013 (1990)
• [Publications] K.Yamakawa: "Generation of a high energy picosecond laser pulse with a high contrast retio by chirped pulse amplification" IEEE Jaurnal of Quantum Electronics. Feb.(1991)
• [Publications] 山川 考一: "高出力ガラスレ-ザ-におけるピコ秒光パルスの発生と増幅" レ-ザ-研究. 18. 16-26 (1991)