2013 Fiscal Year Annual Research Report
レーザープラズマ加速電子線を用いたフェムト秒Ｘ線パルス生成と時間分解Ｘ線回折応用
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23340186
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
三浦 永祐 独立行政法人産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 上級主任研究員 (10358070)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 隆之助 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (70350428)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 高性能レーザー / プラズマ / 量子ビーム / レーザープラズマ加速 / レーザーコンプトン散乱 |
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| Research Abstract |
本研究は、レーザープラズマ加速（高強度レーザーとプラズマの相互作用を利用した電子加速）で得られるフェムト秒電子線パルスとフェムト秒レーザーパルスを相互作用させ、レーザーコンプトン散乱を用いたフェムト秒X線源の実現を目指した研究開発を行うことを目的としている。
今年度はレーザーコンプトン散乱によるフェムト秒X線発生を実証することを試みた。長さ2 mmのヘリウムガスジェットに電子加速を行うレーザーパルス（波長800 nm, エネルギー700 mJ, パルス幅40 fs、以下ではメインパルス）を照射し、エネルギーの揃った準単色電子線を発生する。レーザーコンプトン散乱用のレーザーパルス（波長800 nm, エネルギー140 mJ, パルス幅100 fs、以下ではコライディングパルス）を電子線放射方向に対し20°の角度から電子線に同期衝突させX 線を発生した。蛍光板とCCD カメラを用いた検出系を用い、エネルギー分解された電子像とX線像をシングルショットで同時計測した。X線発生の検出には、高い電荷量を持つ電子線が必要である。閾値（10 pC）を超える電荷量を持つ準単色電子線が発生した場合にのみ、X線が発生したかを判断し、X線発生頻度を評価した。X線発生頻度のメインパルス、コライディングパルス間の遅延時間依存性を調べた。X線が発生する2パルス間の遅延時間は130 fs程度であり、コライディングパルスのパルス幅100 fsと同程度であった。また、2パルス間の遅延時間が130 fs以上では、200ショット以上でX線発生は観測されなかった。このことは、X線パルス幅が 100 fs程度あるいはそれよりも短いことを意味し、フェムト秒X線パルス発生を示唆する結果が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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