1992 Fiscal Year Annual Research Report
超強レーザー生成多価イオンからのX線輻射過程の研究
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03650044
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
大道 博行 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (70144532)
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| Keywords | レーザープラズマX線源 / 超短パルスレーザー / 高輝度レーザー / 多価イオン / X線分光 / X線レーザー / 再結合プラズマ |
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| Research Abstract |
高輝度レーザー光照射ターゲット上に発生する微小高密度高温プラズマから放出されるX線を分光計測した。本年度は原子番号6から82番までのX線スペクトルを高分解斜入射分光器により系統的に取得し線スペクトルの原子番号依存性の比例則解明に役立てた。またX線放出強度の定量的情報を得るため、シンクロトロン軌道放射光源を用いて較正されたX線検出器を用いて測定は行なわれた。以上により各種原子番号に対応する複雑系線スペクトル分布の絶対光量の評価が可能となり、この線源を用いた応用研究の可能性の評価が詳細に行なえるようになった。これら研究成果は既に論文としてまとめ上げられている。
次に極短パルス高強度レーザーの具体的応用を計るためパルス幅20ps,エネルギー30J、波長0.53μmのレーザー光を長さ6mm、幅50μmに線状集光し線状プラズマを生成した。固体ターゲットとしてポリエチレン薄膜上にフッ化ナトリウムをコートしたものを用いた。上記極短パルスレーザー光によりターゲット上に瞬時に完全電離したフッ素とナトリウムの多価イオンが生成される。高分解X線分光器により電子1個のみ有する多価イオン(水素様イオン)からの強い線スペクトルが観測されている。極短パルスレーザー光により生成されたプラズマはレーザー照射後自由膨張しつつ急速に冷却される。この過程で高電離イオンが電子と再結合を繰り返すことになる。上記線状プラズマ中で急速な冷却、再結合が進行すると特定の準位間で短時間反転分布が生成される。ターゲットの長さを変化する方法、レーザー増幅のおこる方向とそれの垂直方向から同時にX線スペクトルを測定する方法により利得を測定した。利得係数71cmが得られた。以上により短パルス超強レーザーを用いたX線レーザーの可能性が明確になった。
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[Publications] G.Zeng: ""Water window"x-ray source produced by a Slab glass laser" Journal of Applied Physics. 69. 7460-7464 (1991)
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[Publications] G.Zeng: "Line x-ray emissions from highly ionized plasmas of various species irradiuted by compact solid state laser" Journal of Applied Physics. 72. 3355-3362 (1992)
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[Publications] H.Daido: "Simultaneous Amplification of a Recombination Pumped Hydrogen-like F and Na Balmer-α laser irradiated by a 20ps,0.53μm laser light" Proc.3rd International Colloguium on x-ray lasers Inst.Phys.Conf.Ser.No.125. 111-114 (1992)
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[Publications] H.Daido: "Germanium Soft X-Ray Laser in a Wall-Confined Laser Produced Plasma" OSA Proceedings on Short Wavelength V:Physics with Intense Laser Pulses(′93). (1993)
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[Publications] M.S.Schulz: "Soft X-Ray holography using an x-ray laser at 23.2/23.6nm and 19.6nm" OSA Proceedings on Shortwavelength V:Physics with Intense Laser Pulses(′93). (1993)
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[Publications] M.S.Schulz: "Intense monochromatic x-ray source produced by a short-pulse laser and its application to holographic imaging" OSA Proceedings on Short wavelength V:Physics with Intense Laser Pulses. (1993)
