2013 Fiscal Year Research-status Report
有機非線形結晶を用いた電気光学効果による超高速電界計測
Project/Area Number |
24560535
|
Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
Principal Investigator |
南出 泰亜 独立行政法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, チームリーダー (10322687)
|
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
冨澤 宏光 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 副主幹研究員 (40344395)
|
Keywords | 有機非線形光学結晶 / 電気光学サンプリング / 高速応答 / 単結晶成長 / テラヘルツ |
Research Abstract |
巨大な非線形性・電気光学特性を有する有機非線形光学結晶4-dimethylamino-N-methyl-4-stilbazolium tosylate (DAST)は、2次非線形光学効果である差周波発生や光整流により高出力・広帯域にテラヘルツ(THz)波発生可能という他を圧倒する素子である。 電気光学サンプリング(EOS)は外部電場による結晶の複屈折率変化の応答をプローブ光にて検出し、そして信号の時間分解能は光のパルス幅と光が結晶内で電場領域中を通過する時間とで決定される。本来DASTのようなπ共役系有機材料の場合、一般に分子内のπ電子が電場応答に寄与するため、フェムト秒レベルの応答速度が得られ、数十 fsの時間分解能が期待できる。それゆえ、センサーとなる大結晶面積において、従来よりも高速に計測することが予想できる。 平成25年度は主にDAST結晶品質の更なる最適化と、それを用いたEO計測をSpring8の冨澤氏グループと共同でSCSS試験加速器を用いて実施した。高濃度DAST飽和溶液中でDAST種結晶を浸漬させ、徐冷速度0.5 ℃/dayで溶液の温度降下を行った結果、サイズ1-2 cm角、厚み0.5-1 mmの大型結晶を約2-3週間で得た。またその結晶の品質は40-100 arcsecであり、従来(150 arcsec以上)以上の高品質DAST結晶作製に成功した。また、SCSS試験加速器において、DAST結晶を用いたフェムト秒電子バンチの計測に世界で初めて成功した。
|
Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
DAST結晶の高品質化・大型化に成功し、DAST結晶を用いてSCSS試験加速器において、実際に電子ビームバンチング計測に成功しているため、概ね順調に進展している。
|
Strategy for Future Research Activity |
本研究の目的は、DAST結晶を用いてフェムト秒レベルのEO計測を実現することである。 DAST結晶を用いたSCSS試験加速器におけるEO計測において、計測を重ねるに連れてEO信号の劣化が観測された。この原因を究明するために、今後は理研においてマイクロチップレーザーを用いたEO計測システムを立ち上げ、DAST結晶のEO特性の詳細評価を行う。 その後、高輝度電子源(X線自由電子レーザー:XFEL)から放射される極短パルス(30 fs以下)を用いた実験を行い、高時間分解能計測の実現を目指す。
|
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Stable Operation of HHG-Seeded EUV-FEL at the SCSS Test Accelerator2013
Author(s)
H. Tomizawa, T. Hara, T. Ishikawa, K. Ogawa, H. Tanaka, T. Tanaka, T. Togashi, K. Togawa, M. Yabashi, M. Aoyama, K. Yamakawa, A. Iwasaki, S. Owada, T. Sato, K. Yamanouchi, S. Matsubara, Y. Okayasu, T. Watanabe, E. J. Takahashi, M. Aoyama, A. Iwasaki, S. Owada, H. Minamide, T. Matsukaw
Organizer
the 35th International Free Electron Laser Conference
Place of Presentation
Manhattan, USA
Year and Date
20130826-20130830
-
-
-
-
-
-
-