2014 Fiscal Year Annual Research Report
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25247093
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
米田 仁紀 電気通信大学, 学内共同利用施設等, 教授 (00210790)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北村 光 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60335297)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | X線レーザー / 内殻励起 / 隣接原子 / 利得スペクトル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
X線自由電子レーザー励起内殻X線レーザーの原理実証は、注入同期による波長選択性や、可飽和吸収過程を使って、２パルスを発生させるなど、様々な形で実現させてきた。本年度は、計算機シミュレーションの高精度化を行い、実験データと合わせることで、内部での詳細な物理過程の把握と、新しいタイプのX線レーザーの設計を行った。特に、自発発生的なX線レーザーの場合、高強度な励起部分が初期に来てしまうために、原子過程のエネルギー変調の度合いが大きく、スペクトル幅が広がってしまう問題があったが、これを解決するための方策として、初期原子密度を減少させたターゲット構造を提案した。
一方、純金属の場合、隣接原子が内殻励起された場合に、その影響が瞬時に伝わってしまうことが理論上明らかになってきた。これは、未照射状態での原子線の持つ決められたエネルギー差という１つの利点を失わせてしまうことになる。このため、隣接原子が十分はなれ影響を及ぼさない構造を持った物質をターゲットにすることを考案した。これを受けて５水和硫酸銅の薄膜ターゲット作成技術を、ナノパーティクル化と高圧プレス法で可能にし、100μm厚の均一なターゲット作成に成功した。
これらを受け、SACLAでの照射実験を行った。その結果、（１）通常のレーザーシステムで使われるような発振器-増幅器構成が可能なことを示し発散角を半減した増幅ビームの生成に成功した。（２）硫酸銅薄膜化ターゲットで自発発光型レーザーの場合でも、スペクトルが広がらないX線レーザーが発振可能なことを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
可飽和吸収の論文もNature Communicationに掲載され、次の増幅実験もReview状態にまで仕上げている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでと同様に、計算機シミュレーションをより高精度化し、予測を行うことで実験ガイドを行いながら実験成果を上げて行く。
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[Journal Article] Saturable absorption of intense hard X-rays in iron2014
Author(s)
Hitoki Yoneda, Yuichi Inubushi, Makina Yabashi, Tetsuo Katayama, Tetsuya Ishikawa, Haruhiko Ohashi, Hirokatsu Yumoto, Kazuto Yamauchi, Hidekazu Mimura & Hikaru Kitamura
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 5
Pages: 5080
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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