卓上型高出力レーザー励起クラスターによる高効率keV X線レーザーの研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08405009
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 近藤 公伯 筑波大学, 物質工学系, 講師 (80225614)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): シャルマ ラリット・ブシ 筑波大学, 物質工学系, 助手 (80292530)
• Keywords: KeV X線レーザー / 相対論的レーザーチャンネリング / レーザー媒質の長尺化 / フェムト秒レーザー / シャドウグラフ計測 / パルスガスジェット / フリンジシフト計測 / Xe

Research Abstract

KeV X線レーザーの実現のためには、効率よくレーザー媒質を励起することだけでなく、レーザー媒質の長尺化をうまく実現する必要がある。前年度は主にレーザー媒質の高効率化に関する研究を実施したが、今年度は相対論的レーザーチャンネリングによるレーザー媒質の長尺化に関する研究を実施した。
従来、レーザーチャネリングの観測には、1.X線ピンホール像、2.トムソン散乱像を撮ることにより可能とされていたが、本研究ではフェムト秒レーザーを用いたシャドウグラフ計測により、時間分解レーザーチャンネリング観測を行った。また、それと並行して、ターゲットとなるパルスガスジェットの密度計測を行った。パルスガスジェットの密度計測にはパルスレーザーを用いたフリンジシフト計測を行い、空間時間分解計測を行った。
パルスジェットの密度に関しては従来の計測結果と同じく、ジェットの密度が背圧に比例するなどが確認された。典型的な例として、ノズルの真下、先端から2mmの点で背圧7気圧の場合、原子密度は5x10^<18>cm^<-3>となった。
レーザーチャンネリングに関してはターゲットガスとしてXeを用いた場合、背圧を十分高くとれば、レーザーが集光された後、広がらずに伝搬していく様子が捕らえられた。また、ターゲットガスをArやHeにした場合、レーザーチャンネリングは起こらないことが分かった。
本研究により、前年度に得られた結果も含め、KeV X線レーザーの実現に関する極めて重要な知見が得られたと考えられる。

Research Products

• [Publications] K.Kondo et, al.: "Gemeration of 13TW,26fs pnlses in a Ti:sapphire laser" Opt.Comm.134. 134-138 (1997)
• [Publications] K.Kondo et, al.: "Wave cength depence of multiphoton-induced Xe(M)and Xe(L) emissions from Xe clusters" J.Phys.B. 30. 2707-2716 (1997)
• [Publications] K.Kondo et, el.: "Iomization via an ultrashort high-power KrF laser" Appl.Phys.B. 65. 475-480 (1997)