2014 Fiscal Year Annual Research Report
フェムト秒レーザーを組み込んだ能動的誘起蛍光分光システムの開発
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23244112
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
田中 雅慶 九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (90163576)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉村 信次 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (50311204)
荒巻 光利 日本大学, 生産工学部, 准教授 (50335072)
寺坂 健一郎 九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 助教 (50597127)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | フェムト秒レーザー / 非線形共鳴現象 / 能動的誘起蛍光法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
フェムト秒レーザーが実用化され、光科学は大きく進展した。極超短パルスであるフェムト秒レーザーはその電界強度がきわめて強く、原子核が作る電場に束縛されている電子の状態を変化させることができる。この性質を利用すれば原子状態を制御した誘起蛍光法を開発でき、実験条件に左右される従来の誘起蛍光法の弱点を克服できる。本研究ではあたらにフェムト秒レーザーを導入し、原子状態を制御する能動的誘起蛍光分光法の開発を目指した。プラズマとフェムト秒レーザーの相互作用は、従来の共鳴相互作用ではなく、非線形共鳴相互作用を通じて行われる。まず、その点を確認するため、ＲＦ生成されたアルゴンプラズマにフェムト秒レーザーを入射し、プラズマとフェムト秒レーザーの相互作用を発光スペクトルの変化によって調べた。その結果11eV近傍にあるアルゴンの励起原子からの発光強度が増加することが明らかになった。この結果は、対象となるアルゴン原子の励起状態が非線形相互作用により制御できることを示している。次に、フェムト秒レーザーにおよって励起されたターゲット原子を波長可変半導体レーザー用いて誘起蛍光分光することを試みた。フェムト秒レーザーと半導体レーザーを同時入射し、その際に観測される誘起蛍光スペクトルを測定した。フェムト秒レーザーを入射しない通常のレーザー誘起蛍光法で得られるスペクトルと比較した。その結果、フェムト秒レーザーを同時入射した時に、誘起蛍光スペクトルが増加することを確認した。現在はまだ20％程度の増加にすぎないが、フェムト秒レーザーのビーム径を絞るなどして電界強度を大きくすればさらに強い誘起蛍光スペクトルが得られると結論できる。以上により、フェムト秒レーザーの強電界による励起原子の生成とそれをターッゲットとする能動的レーザー誘起蛍光分光法の原理実証を行った。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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