2020 Fiscal Year Research-status Report
２次元２色波形制御パルスを用いた強レーザー場反応制御の機構解明と反応経路の開拓
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19K15515
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
遠藤 友随 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, 研究員(定常) (60823929)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 強レーザー場 / ２色レーザーパルス / 光電子分光 / 電子再衝突 / トンネルイオン化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中空ファイバーを用いたパルス広帯域化とチャープミラーを用いたパルス圧縮を組み合わせたサブ１０フェムト秒パルス発生装置に改良を加え、出力パルスの高エネルギー化および安定化を達成した。中空ファイバーに封入するアルゴンガスに圧力勾配を持たせたことに加え、中空ファイバーへの入力パルスを円偏光とすることでアルゴンガスのイオン化を抑制し、高エネルギーパルスの出力を可能な構成とした。円偏光パルスとして出力されるため、広帯域の波長板およびワイヤーグリッド偏光子を用いた直線偏光パルスへの変換が必要となるが、これらの光学素子を導入した場合でも前年度と比較し、1.5倍程度のパルスエネルギーを得ることが出来た。出力パルスのパルス幅については、フリンジ分解型自己相関計測およびSpectral phase interferometry for direct electric-field reconstruction法を用いて評価した。前年度までに構築した２色レーザーパルス発生装置にパルス圧縮した基本波パルスを導入し、サブ１０フェムト秒の基本波パルスを用いた２色レーザーパルスの発生が可能なこと、実験装置の集光位置でパルス圧縮が達成されていることを確認した。
前年度に構築した２色レーザーパルスの位相差のフィードバック制御に加え、レーザーショット毎に位相差を測定し、実験データにタグ付けする装置の開発を開始した。電子回路シミュレータを用いてアナログ回路の設計を行った。数値シミュレーションにより、フィードバック制御よりも高い精度で位相差の決定が可能なことを確認した。
レーザー電場中の電子トラジェクトリー計算プログラムを並列化し、従来よりも高速に計算が完了することを確認した。計算パラメータについても検討を行い、計算が十分に収束する条件を確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍により長時間のデータ積算が必要なコインシデンス計測の実験時間を十分に確保することができず、当初予定していた2次元2色波形制御パルスを用いた計測は進んでいない。２色レーザーパルスの位相差タグ付け装置の開発については予定通りに進捗しており、今後効率的な計測が可能になると期待されるため、全体としてやや遅れていると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
２色レーザーパルスの位相差タグ付け装置の組立を完了する。
光電子-光イオンコインシデンス計測を行い、フィードバック制御機構を用いた場合との比較により、タグ付け装置の性能を評価する。
基本波を円偏光パルスとした2次元2色波形制御パルスを用いた計測に着手する。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍による学会のオンライン化により、旅費および学会参加費が当初予定よりも大きく抑えられた。
次年度使用額については、研究の効率化・リモート化に必要な物品の購入に使用する予定である。
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