2015 Fiscal Year Annual Research Report
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15F15316
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
板谷 治郎 東京大学, 物性研究所, 准教授 (50321724)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
GEISELER JOST 東京大学, 物性研究所, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2015-11-09 – 2018-03-31
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| Keywords | アト秒科学 / 高強度レーザー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高強度光電場における原子分子は、光の電場成分によってトンネルイオン化する。放出された光電子が発生源である原子分子に衝突し、散乱する。本研究の目的は、このアト秒スケールの超高速電子過程を光電子分光によって観測し、原子分子の電子構造に関する知見を得ることである。平成２７年度においては、繰り返し1kHzの赤外OPCPA光源（パルスエネルギー1.5mJ, パルス幅11fs, 波長1600nm, 位相安定）および繰り返し20kHzの赤外OPA光源（パルスエネルギー5マイクロJ, パルス幅9fs, 波長1600nm, 位相安定）を用いた希ガス原子のイオン化と光電子分光測定を行った。特に、キャリアエンベロープ位相（Carrier-envelope phase, CE位相）に依存する高エネルギー光電子を、CE位相の関数としてマップし、CE位相と再衝突時の電子の運動エネルギーを対応づける手法（CEPマップ法）を提案し、Xeイオンの微分散乱断面積を決定できることを示した。また、時間分解計測への展開を目指して繰り返し20kHz光源を用いた再散乱実験を行い、繰り返し1kHzの光源で得られる光電子スペクトルを短時間で計測できる見通しを得た。また、光電子の運動量イメージング（velocity map imaging）法に基づく計測装置の設計を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
散乱電子の光電子スペクトルをCE位相を変化させながら計測する新手法を提案し、実証することが出来た。この手法は、高強度レーザー場中での原子分子のイオン化現象を探る上で、複数の電子軌道の縮退を避ける事ができる唯一の実験手法である。高強度レーザー場中のイオン化過程に関して、詳細な理論を構築するためのテストベンチ的な実験を行う事ができるため、理論研究者との密接な協力を進めた結果、実験と最新の理論による計算結果を比較して、良好な合致を得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
角度分解あるいは時間分解した光電子計測を実現するため、光源の高繰り返し化と、イメージングによる光電子分光法の導入を予定している。
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