Study on X-ray laser in laser produced plasma of solid rare gas

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K05122
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Quantum beam science
• Research Institution: University of Hyogo
• Principal Investigator: AMANO SHO 兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 助教 (50271200)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: レーザープラズマ / X線 / VUV / 強度増強 / 固体希ガス / 強制冷却

Outline of Final Research Achievements

In study of a compact X-ray laser using laser plasma from solid rare-gas targets, we succeeded in enhancement of the plasma X-ray intensities. We confined spatially the laser-plasma using a tamper or a groove target to chill it rapidly and force ions to recombine and increase their emission intensities. As results, we achieved twice or three times enhancement of emission intensities around 50 nm in the solid Ar target comparing to a conventional plane target. We also observed such enhancement in solid Kr, Xe and N2 targets.

Free Research Field

レーザー工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

産業実用できる小型のX線源として、固体希ガスターゲットによるレーザープラズマX線源の開発を行ってきた。今回、本研究によって、その発光強度を増強できて、よりスループットの高い光源となり応用の範囲が広がる。さらに、本研究は固体希ガスをターゲットとしたテーブルトップの小型X線レーザーの実現に繋がる成果でもある。現在、X線レーザーは加速器ベースの巨大なものか、レーザープラズマ方式では研究室レベルのものしかなく、産業実用化可能な光源が望まれている。