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2005 Fiscal Year Annual Research Report

高強度レーザー誘起硬X線パルスの高効率発生と応用

Research Project

Project/Area Number 14077209
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

中村 一隆  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教授 (20302979)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 弘中 陽一郎  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助手 (20293061)
中野 秀俊  日本電信電話(株), NTT物性科学基礎研究所, 主幹研究官 (90393793)
Keywords放射線・X線・粒子線 / 量子ビーム / 光物性 / 光源技術 / 高性能レーザー
Research Abstract

高強度フェムト秒レーザー光を真空中で金属ターゲットに集光照射することにより、超短パルス硬X線を発生し、これを用いたフェムト秒時間分解X線回折を用いた物質ダイナミクスの研究を行った。本年度は、50フェムト秒レーザー光励起によるCdTe単結晶のコヒーレント光学フォノン計測に成功した。光学フォノンは重心が固定された運動であるため、結晶格子間隔の変化に対応する回折角度の変化がない。そのために通常のX線回折法では検出することができない。本研究では、格子振動周期よりも短いパルス幅の光パルスを用いて励起することで、位相の揃ったフォノンであるコヒーレント光学フォノンの励起を行った。これに加えて、振動周期よりも十分短い時間分解能での測定を行うことにより、X線回折強度の変調として、コヒーレント光学フォノンの計測に成功した。50フェムト秒レーザー光照射を行うと、X線回折強度は20ピコ秒以内に強度減少することが観測された。また、この状態を20フェムト秒の時間ステップでX線回折測定を行うと、約200フェムト秒の周期(5THz)の振動成分がCdTe(111)のX線回折強度の時間プロファイルに現れた。ラマン分光測定との比較から、この振動はCdTeのガンマ点におけるLOフォノンであることが分かった。また、フェムト秒時間分解反射率測定も行い、励起されたフォノンがCdTeのLOフォノンであることを確認した。
本研究で、200フェムト秒の振動が観測されたことから、200フェムト秒の時間分解X線回折測定が可能であること、またフェムト秒レーザー誘起プラズマX線のパルス幅が数百フェムト秒であることが明らかになった。

  • Research Products

    (4 results)

All 2006 2005

All Journal Article (4 results)

  • [Journal Article] Nanosecond rapid freezing of liquid benzene under shock compression studied by time-resolved coherent anti-Stokes Raman spectroscopy2006

    • Author(s)
      A.Matasuda, K.Kondo, K.G.Nakamura
    • Journal Title

      J.Chem.Phys. 124

      Pages: 054501

  • [Journal Article] Flyer acceleration by pulsed laser and its application to shock recovery experiments on MnF_22005

    • Author(s)
      T.Hongo, A.Matsuda, K.Kondo, K.G.Nakamura, T.Atoh
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys. 44

      Pages: 5006-5008

  • [Journal Article] Dependence on laser intensity and pulse duration in proton acceleration by irradiation of ultrafast laser pulses on a Cu foil target2005

    • Author(s)
      Y.Oishi, T.Nayuki, T.Fujii, Y.Takizawa, X.Wang, T.Kayoiji, T.Sekiya, Y.Okano, Y.Hironaka, K.G.Nakamura et al.
    • Journal Title

      Phys.Plasma 12

      Pages: 073102

  • [Journal Article] Electron imaging of charge separated field on a copper film induced by femtoseond laser irradiation2005

    • Author(s)
      Y.Okano, Y.Hironaka, K.Kondo, K.G.Nakamura
    • Journal Title

      Appl.Phys.Lett. 86

      Pages: 141501

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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