1997 Fiscal Year Annual Research Report
再結合プラズマ方式におけるX線レーザー励起の最適化
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09680469
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Toyota Technological Institute |
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Principal Investigator |
山口 直洋 豊田工業大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90158113)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 剛三 理化学研究所, 半導体工学研究室, 先任研究員
大知 渉之 豊田工業大学, 大学院・工学研究科, PD研究員 (70288554)
原 民夫 豊田工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20109789)
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| Keywords | X線レーザー / 再結合プラズマ / パルス列レーザー / 反転分布 / プラズマ分光モデル / 軟X線分光器 / 絶対感度較正 |
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| Research Abstract |
再結合プラズマ法によるX線レーザーの反転分布形成過程を明らかにするために、X線レーザー媒質となる多価イオンプラズマの精密な分光測定を遂行した。また、パルス列レーザーのX線レーザー励起に対する効果を調べるために、パルス列レーザーの波形を系統的に変えたときのX線レーザー線の増幅利得に対する影響を明らかにする実験を行った。
i)X線レーザー媒質の軟X線分光
着目しているLi様Alイオンにおける反転分布の形成やプラズマパラメータを測定するための軟X線分光器の設計・製作を行った。
Li様Alイオンの共鳴系列線を精度良く測定するために、軟X線分分光器の絶対感度較正をシンクロトロン放射線およびレーザープラズマX線源を用いて波長範囲2〜5nmにわたり遂行した。この較正結果にもとずいてパルス列レーザー励起の再結合Alプラズマの分光スペクトルを解析したところ、反転分布が観測されているプラズマの電子温度と励起状態占有密度分布が二電子励起状態を考慮した新しい分光モデルの予測に良く一致することがわかった。
ii)パルス列レーザーの効果
パルス列レーザーのパルス数やパルス間隔およびパルス列全体の強度波形を変えて、Li様Alイオンの3d-4f線、3d-5f線の増幅利得を測定した。これにより、一様な強度のパルス列レーザーよりも後半のパルス列における強度を前半の1/4程度に整形したパスル列レーザーで励起したほうが高い利得が得られることが確かめられた。
今後は、i)で確立した軟X線分光法とプラズマ分光モデルを活用して、パルス列レーザーがなぜX線レーザー励起に有効なのか、測定データベースを蓄積しつつその基礎過程を明らかにしていく予定である。
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[Publications] T.Hara, H.Yamaguchi et al.: "Study of Tabletop X-ray Laser Pumped by a YAG Laser" Proc.SPIE,Soft X-Ray Lasers and Applications II. 3156. 242-247 (1997)
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[Publications] N.Yamaguchi, T.Hara et al.: "Observation of Gain and Double-pass Amplification of Li-like Al Soft X-ray Transitions in a Recombining Plasma Pumped by a Pulse-train YAG Laser" Jpn.J.Appl.Phys.36,Part2 No.10A. L1297-L1300 (1997)
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[Publications] C.Fujikawa et al.: "Absolute Calibration of Soft X-ray Spectrograph for X-ray Laser Research Using White Beam" J.Synchrotron Radiation. 5・May(印刷中). (1998)
