共鳴第三高調波発生による強力なXUV64nm光源の開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555015
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 前田 三男 九州大学, 工学部, 教授 (80037910)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平川 靖之 九州大学, 工学部, 助手 (80238344) ; 岡田 龍雄 九州大学, 工学部, 助教授 (90127994)
• Keywords: 紫外線レーザー / エキシマーレーザー / 非線形光学 / 極端紫外 / 第三高調波発生 / 選択光イオン化

Research Abstract

本研究はArFエキシマーレーザーが水素分子の二光子共鳴準位に同調できることを利用して、水素ガスジェット中で波長64nmの共鳴第三高調波を高効率で発生させることを目的とする。これにより速い繰返し動作が可能な高出力のXUV(極端紫外)コヒーレント光源を得ることが期待できる。本年度は最終年度であり、研究のとりまとめを行なった。
1.可変波長ArFレーザー光を水素ガスジェットに集光し、波長64.4nmの第3高調波発生させる装置を試作し、変換効率の最適化を行なった。
2.ジェットバルブの種類や形状、ビームの整形、レーザーフルエンスの調整などにより、XUV光の出力の増大をはかった。
3.Arガスジェットを用いたイオン化法によるXUV光の出力測定を行なうと同時に、二次電子増倍管の波長校正を行ない絶対出力を測定した。その結果最大4μJ/パルス程度の出力が発生していることを確かめた。
以上のように、ほぼ当初の計画は予定通り達成されたが、この実験で共鳴イオン化による気中のブレークダウンが起こることを見出し、それを大気中に応用してレーザー誘雷に使うという新しいアイディアの研究もこの研究の過程で行なった。

Research Products

• [Publications] 平川靖之: "非線形周波数変換により発生する可変波長狭帯域極端紫外光の短波長化による研究" 学位論文(九州大学工学研究科). 1-125 (1995)
• [Publications] Mitsuo Maeda 他: "Resonant multi-photon ionization of H_2 by an ArF laser and application to atmospheric molecules" Japan.J.Appl.Phys.35(印刷中). (1996)