2017 Fiscal Year Annual Research Report
X-ray amplification using high-intense optical laser
| Project/Area Number |
15H05434
|
|---|
| Research Institution | Japan Synchrotron Radiation Research Institute |
|---|
Principal Investigator |
犬伏 雄一 公益財団法人高輝度光科学研究センター, XFEL利用研究推進室, 主幹研究員 (40506250)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | レーザー / XFEL / プラズマ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は外部励起源を用いたX線増幅手法の開発であり、励起源として高強度光学レーザーを固体サンプルに照射した際に生成される高エネルギーの電子（高速電子）を用いている。この高速電子が固体中を伝搬する際に、内殻電離状態が生成される。本研究ではここに、その内殻電離状態から放射されるKα線と同じ光子エネルギーのXFELを照射することで誘導放出を起こし、X線増幅を行った。
これまでの実験では2TW級の光学レーザーとXFELを組み合わせた実験を実施し、X線増幅と考えられるスペクトルを得ることができた。その平均増幅倍率はおよそ5倍であり、最も大きな値で12倍ほどであった。SACLAでは、更に出力の大きな光学レーザー（500TWレーザー）の整備が進められており、そのレーザーを用いれば、X線増幅における倍率を更に大きくすることが可能である。今年度から、SACLAにおいて、その500TWレーザーの利用が限定的に始まった。今年度は、そのレーザーを用いたX線増幅を実施するため実験環境整備を実施した。増幅スペクトル計測用のシングルショット・スペクトロメーター、Kα線に加えHeα線などの共鳴線を計測するための広観測領域のスペクトロメーターを500TWレーザーの実験チャンバー向けに整備を実施した。それぞれのスペクトロメーターは良好に動作し、データを取得することができた。更に、これらのスペクトロメーターを用いてX線増幅実験を試みたが、残念ながら増幅と考えられるデータの取得には至らなかった。これは、ショット数が限られていたためであり、これまでの2TW級レーザーで得られたX線増幅データから見積もられる増幅の確率とは矛盾の無い結果であった。今後、これらの計測機器と2TW級レーザー実験で得られた知見をもとに、500TW級レーザーを用いた、より増幅倍率の大きなX線増幅の実現が期待できる。
|
| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(2 results)
