Atto-second pulse generation in XUV and soft X-ray region using transient absorption of helium

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K20113
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 80040:Quantum beam science-related
• Research Institution: Japan Synchrotron Radiation Research Institute
• Principal Investigator: Owada Shigeki 公益財団法人高輝度光科学研究センター, XFEL利用研究推進室, 主幹研究員 (90725962)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 過渡吸収 / 軟X線自由電子レーザー

Outline of Final Research Achievements

It is known that the absorption spectrum of the 2s2p doubly excited level of a helium atom exhibits a characteristic structure called the Fano profile due to interference with the autoionization state. In this study, we observed that the absorbance at the 2s2p doubly excited level of the helium atom transiently changes from an asymmetric Fano profile shape to a symmetric Gaussian shape by irradiating intense near-infrared laser pulse. As a result, we found that the shape of the transmission spectrum can be controlled by the parameters of the NIR laser pulse.

Free Research Field

原子・分子・光科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、物質の透過率を過渡的に変化させ入射パルス光の一部を切り出すことで、パルス幅を短くすることができる可能性を示している。本研究は、特に将来において短波長領域でもミラー共振器型自由電子レーザーが主流になった時の短パルス化に有用であることが期待される。短波長領域では共振器に多層膜ミラーを使用するため発振波長幅が狭くなり、結果としてパルスの時間幅が長くなることが予想される。そこへ本研究による成果を応用することで、ミラー共振器型自由電子レーザーの短パルス化が期待される。