2021 Fiscal Year Research-status Report
Superfluorescence, free-induction decay, and four-wave mixing: experimental and numerical studies of the propagation of free-electron laser pulses through dense atomic/ionic media
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19K12636
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
HARRIES JAMES 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 放射光科学研究センター, 上席研究員 (30416383)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久間 晋 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (50600045)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | XFEL / 超蛍光 / 量子光学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、自由電子レーザー由来の部分的コヒーレント「SASE」光の、高密度原子資料中の伝搬を観察し、その伝搬に伴って発生する超蛍光を始めとする量子光学現象の実現および制御である。そのためには自由電子レーザーSACLAを用いた実験および数値計算を行うのがプロジェクト全体を通しての目標である。短波長領域（164 nm、30.4 nm）発光を時分割に測定するための開発を行った。分光器と高速検出器を組み合わせて実験を計画し、2022年夏にSACLAのマシンタイムを確保できた。試料側では、気体の孤立した原子と比べてはるかに高い密度（つまりより短い原子間距離）を対象にするために、ヘリウム液滴を用いた実験も検討し、そのビーム発生装置の開発も始めた。これまでの成果については招待講演で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
出張が困難なため、作年度はSACLAのマシンタイムの申請を見送りしたが、R4年度夏に実施予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年7月にSACLAのマシンタイムを確保した。下記の測定を行う予定。
i)高速検出器を用いて、以前観測した164 nm, 30.4 nmの発光の時間構造確認。ii)可視光464 nmの発光の時間構造と比較し、ヨーク超蛍光の確認。iii)後ろ方向の超蛍光の観測を試みる。iv)同期レーザーをつかったトリガー超蛍光の観測を試みる。
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| Causes of Carryover |
2022年にSACLAで実験を実施するために次年度に下記の使用額が生じた。
i)真空部品の購入(検出器を分光器に接続するフランジ類等),ii)ガスセルの改造（作動排気の向上、密度測定を可能とするため）,iii)ヘリウムガスの試料の購入,iv)試料供給のための配管部品等の購入,v)成果発表のための旅費
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