2014 Fiscal Year Research-status Report
孤立アト秒パルスの回折限界集光と世界最高強度 XUV 場発生
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26600122
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
高橋 栄治 独立行政法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 専任研究員 (80360577)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
豊田 光紀 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (40375168)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 応用光学・量子光工学 / 光学素子 / アト秒パルス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シュバルツシルト光学系に採用する多層膜材料の検討を行った．光学反射率計算 Layer by Layer 法を用いて様々な物質対における光学反射率を計算し，中心波長 40 nm 近辺における高反射率な多層膜材料の探索を行った．透明な物質が存在しないEUV領域で高反射率を得るには，できるだけ吸収が小さく，且つ屈折率の差が大きい物質対を選択する必要がある．理論計算を重ねることで 50 % 超える反射効率が期待できる物質対を複数見いだすことに成功した．次にマグネトロンスパッタ装置を使用し候補材料を用いた多層膜ミラーの成膜実験を行った．作成した多層膜の周期構造の評価には，X線回折装置 (XRD) を用いた．XRD は周期長や多層膜形成の有無のデーターを与えるが，実波長における多層膜反射率を評価する事はできない．そこで試作した多層膜ミラーを理研で稼働中の高次高調波光源を用いて反射率評価を行った．測定結果より，SiC/Mg ミラーにおいて ~ 40 %，Cr/Mg においても30 % を超える反射率を実現することに成功した．
高次高調波発生用の二波長合成レーザー場生成のため，パラメトリック増幅段，及び電場シンセサイズ用マッハチェンダー干渉計の構築を行った．CW レーザーをマッハチェンダー干渉計内に通し，干渉イメージを計測することで，遅延光路に起因する二波長間のジッター計測を行った．さらに得られたジッター情報を元に二波長レーザー間の相対位相をアクティブフィードバックすることで，実験計画通り相対位相差 50 mrad を達成した．
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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
研究成果を大きく左右するシュバルツシルト光学系用多層膜ミラーの設計には一定の目処が立っており，おおむね順調に進んでいる．またシュバルツシルト光学系を保持するミラーホルダは東北大多元研技術室で設計，構築が進んでいる．
実験室の移設が行われたため，稼働中の二波長合成レーザー場発生装置を解体，再立ち上げを行った．その為，高次高調波発生用ビームラインの構築が予定より遅延しているが，研究の進捗には大きな影響を与えないと思われる．
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| Strategy for Future Research Activity |
実波長による反射率計測から SiC/Mg, Cr/Mg, Sc/Si をシュバルツシルト光学系への多層膜コート材料の候補として採用する予定であるが，現在の設計では 500 アト秒のパルス幅を確保できる反射率帯域が確保されていないため，数値計算からミラーの広帯域化を検討する．また放射光施設 (分子研 UVSOR) を用いることで連続波長によるミラーの反射率評価を行う．
高強度アト秒パルス発生においては，速やかに高次高調波発生用ビームラインの構築を進めると共に，発生したアト秒パルスの出力安定度の向上に取り組む．
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| Causes of Carryover |
他予算からも本研究について補助が得られた為，本研究費から拠出する予算を低く抑える事ができ，結果余剰金が発生した．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本研究課題の実験装置に取り付けている真空排気装置が故障した為，それらの修理費用として使用する予定．
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Research Products
(14 results)
