2016 Fiscal Year Research-status Report
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15K04685
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
今園 孝志 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, 主幹研究員(定常) (50370359)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | Ｘ線レーザー / 偏光素子 / 偏光解析 / 多層膜 / 軟Ｘ線回折格子 / ビームスプリッタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レーザーアブレーション初期過程のダイナミクスの解明を目指して、波長13.9 nmのピコ秒Ｘ線レーザー（XRL）による時間分解偏光計測技術を確立する。本課題の達成に不可欠な要素技術は、軟Ｘ線偏光素子とビーム強度モニタである。これらはショット毎に大きく強度変動するXRLのビーム強度を正確に計測し、物質との相互作用によって変化したXRLの偏光状態を高精度に観測するためのものである。
本研究ではビーム強度モニタ用光学素子（ビームスプリッタ）として軟Ｘ線回折格子（表面反射膜Au、溝間隔1200本/mm）にMoを積層したMo回折格子を利用する。昨年度までに、偏光計測のプローブ光に用いる0次光、ビーム強度モニタ計測に用いる1次光ともに、Au回折格子に比して回折効率の高効率化を達成している。
今年度は、XRL光に対する0次光と1次光の強度をそれぞれ独立の光検出器（同一規格のX線フォトダイオード）で同時計測する評価装置（ビーム強度モニタユニット）を開発し、両回折光強度間の相関を評価した。その結果、両者には極めて高い相関が認められることを確認すると共に、その強度比（0次光対1次光）は放射光実験で得られた結果と良く一致した。つまり、Au回折格子、Mo回折格子ともに偏光計測に不可欠なビーム強度モニタとして機能することを示している。そこで本研究では、回折効率の観点からMo回折格子をビーム強度モニタ用ビームスプリッタとして採用することとした。
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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
昨年度実施した放射光実験の結果、ビーム強度モニタ用ビームスプリッタであるMo回折格子（1200本/mm、Mo厚16 nm）は、波長13.9 nm、入射角87°で0次光回折効率75%及び1次光回折効率13%を示し、その強度比（0次光対1次光）は5.7あることが分かっている。今年度は、XRLに対して0次光と1次光強度の相関を調べ、その比が放射光実験の結果と一致することの検証実験を行い、XRL用ビーム強度モニタとしての性能を確かめた。
上記を遂行するためにまず、平面結像型分光器のマウントパラメータ（1200本/mm、87°入射、入口スリットから回折格子までの距離237 mm、回折格子から像面までの距離235 mm）に準拠した評価装置（ビーム強度モニタユニット）を開発した。入口スリット（0.1 mm×13.6 mm）から入射されたXRLはMo回折格子で0次光と1次光に分けられ、それぞれ独立の光検出器（同一のX線フォトダイオード）で計測し、強度の相関を調べた。その結果、0次光と1次光強度の相関は+0.997であり、極めて強い正の相関を認めた。また、強度比は5.87であり、放射光実験の結果と良く一致した。以上の結果から、Mo回折格子がXRL用ビーム強度モニタとして機能することを確認した。なお、Au回折格子でも同様の結果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
Mo回折格子ビーム強度モニタ及びMo/Si多層膜偏光素子を用いて、XRLの偏光状態を明らかにする。更に、アブレーション用の標準試料として製作したAu単層膜の定常状態における光学定数を偏光解析法により明らかにする。
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| Causes of Carryover |
当初予定していた外国出張（国際会議での成果発表）を日程の都合上見送ったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究費は主に旅費（会議参加費を含む）、消耗品費等に用いる。
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Research Products
(7 results)
