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

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K15515
• Research Institution: National Institutes for Quantum Science and Technology
• 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, 主任研究員 (60823929)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 強レーザー場 / 2色レーザーパルス / 高電子分光 / 電子再衝突 / トンネルイオン化

Outline of Annual Research Achievements

本研究においては、２色レーザーパルスの位相差を精密に制御することが重要であるため、本年度はショット毎に位相差を記録する装置の高度化を進めた。２色レーザーパルスの位相差タグ付け装置を作成し、データ取り込み方法についても検討を行った。また、アナログ回路による位相差タグ付け装置だけでなく、マイコンを用いたより高精度な位相タグ付け装置に関しても仕様および必要物品の検討を行った。使用予定のマイコンの性能評価を行い、レーザーの繰り返し周波数（1 kHz）に追随可能であること、十分に高い分解能が達成可能であることを確認した。
前年度までに構築したサブ１０フェムト秒２色レーザーパルス発生装置によって発生させた２色レーザーパルスの基本波成分に関しては、レーザー集光位置でパルス圧縮されていることを確認している。本年度は２倍波成分についても、Plasma-mirror Frequency Resolved Optical Gating法を用いてパルス波形計測を行った。その結果、光学窓等の透過や空気中の伝搬によって２倍波のパルス幅が大きく伸長していることが確認された。計測結果に基づいて、レーザー集光位置で２倍波のパルス圧縮を達成するための光学系の設計および最適化を行った。
光電子-光イオン運動量画像計測のデータ解析プログラムを改良し、特にデータ入出力に関して最適化を行った。解析時のパラメータ決定に要する時間の低減を図った。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

電子-イオン同時運動量画像計測装置に使用している真空ポンプが故障し、真空度の低下が発生した。再度実験可能な真空度まで到達するために、長期間を要した。また、レーザー装置の一部が故障し、代替品の確保等に時間を要した。これら実験機器の故障のため、本年度予定していた実験の一部が実施できなかった。
コロナ禍に起因する納品遅延や欠品により、予定していた物品の手配が出来ず、代替品等の検討に時間を要した。
以上の理由により、現時点での研究進捗は遅れている。

Strategy for Future Research Activity

研究年度を１年延長し、本年度予定していたサブ10フェムト秒２色レーザーパルスを用いた光電子-光イオン運動量同時計測実験をR4年度の早期に実施する。

Causes of Carryover

コロナ禍のため、購入を予定していたゼロオーダー波長板が年度内に納品不可となり、代替品の手配も間に合わなかっため、次年度使用額が生じた。次年度に代替の光学部品の購入に充てる。