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2015 Fiscal Year Research-status Report

原子の内殻空孔崩壊過程の実時間追跡

Research Project

Project/Area Number 15K05228
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

彦坂 泰正  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 教授 (00373192)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords自由電子レーザー / オージェ崩壊
Outline of Annual Research Achievements

原子の内殻空孔からの多段階のオージェ崩壊過程の実時間追跡の要素技術の確立を目指し、X線自由電子レーザー吸収によるNe1s内殻イオン化後のオージェ過程で放出されるオージェ電子の光学レーザー吸収によるサイドバンド生成についてのデータ解析を行った。X線エネルギー4.70 keVで観測したNeのオージェ電子スペクトルは、近赤外レーザーの入射により2p^-2オージェバンドの強度は減少し、高エネルギー側にサイドバンドが観測される。サイドバンドの分布幅は近赤外レーザーパルスの強度に応じて増加し,強度8.3 mJ/pulse(レーザー場強度150 TW/cm^2)では、サイドバンドが15 eVにわたって観測された。これは近赤外光子(hv = 1.55 eV)の約10個分に相当する。このサイドバンドの強度を遅延時間の関数として測定することで2つのレーザーパルスの相互相関関数が得られる。得られた相互相関関数はガウス型の形状を示し、このピークからX線自由電子レーザーと近赤外レーザーパルス間の時間遅延原点が決定できる。また最小自乗法による解析から相関関数の半値全幅(FWHM)として 2.0 (2) ps が得られた。すなわち、近赤外レーザーパルスによって生成したオージェ電子のサイドバンドを利用することで、X線自由電子レーザーと外部同期レーザーの時間原点とタイミングジッターを非破壊で決定できることを実証できた。これにより、2つのレーザーを併用した実時間計測において必須となる実験技術を確立することができたと言える。なお、観測されたジッター幅は、GaAs吸収を用いた先行研究の結果よりも数倍大きな値となっており、その要因については現在検討中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

原子の内殻空孔からの多段階のオージェ崩壊過程の実時間追跡に必要となる、2つのレーザーを併用した実時間計測において必須となる実験技術について概ね確立することができた。

Strategy for Future Research Activity

次の段階として、シングルショットでのサイドバンド計測によって、X線自由電子レーザーパルス毎の計測を実現する。その後、この技術を適用することにより、原子の内殻空孔からの多段階のオージェ崩壊過程の実時間追跡を目指す。

Causes of Carryover

実支出額は概ね計画通りであるが、物品費または旅費として見積もった当初予算の誤差として5,186円の残額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

物品費または旅費として活用する。

  • Research Products

    (3 results)

All 2015

All Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Presentation] Single-shot photoelectron spectroscopy of nonlinear ionization of He in intense EUV FEL fields2015

    • Author(s)
      Hishikawa A, Hikosaka Y, Fushitani M, Matsuda A, Endo T, Toida Y, Shigemasa E
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (PAC IFICHEM2015)
    • Place of Presentation
      Honolulu
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ultrafast two-photon Rabi oscillations in excited He driven by femtosecond intense laser fields2015

    • Author(s)
      Fushitani M, Liu C, Matsuda A, Endo T, Toida Y, Hikosaka Y, Morishita T, Hishikawa A
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (PAC IFICHEM2015)
    • Place of Presentation
      Honolulu
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ultrafast two-photon Rabi oscillations in excited He driven by femtosecond intense laser fields.2015

    • Author(s)
      Hishikawa A, Fushitani M, Liu CN, Matsuda A, Endo T, Toida Y, Hikosaka Y, Morishita T.
    • Organizer
      XXIX International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions (ICPEAC)
    • Place of Presentation
      Toledo
    • Year and Date
      2015-07-22 – 2015-07-28
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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