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高次高調波による軟X線領域での強光子場の発生

研究課題

研究課題/領域番号 14077222
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

緑川 克美  独立行政法人理化学研究所, 緑川レーザー物理工学研究室, 主任研究員 (40166070)

研究分担者 須田 亮  独立行政法人理化学研究所, 緑川レーザー物理工学研究室, 副主任研究員 (80250108)
鍋川 康夫  独立行政法人理化学研究所, 緑川レーザー物理工学研究室, 先任研究員 (90344051)
永田 豊  独立行政法人理化学研究所, 緑川レーザー物理工学研究室, 先任研究員 (50311353)
古澤 健太郎  独立行政法人理化学研究所, 緑川レーザー物理工学研究室, 基礎科学特別研究員 (40392104)
清水 俊彦  独立行政法人理化学研究所, 緑川レーザー物理工学研究室, 協力研究員 (80415182)
長谷川 宗良  独立行政法人理化学研究所, 緑川レーザー物理工学研究室, 基礎科学特別研究員 (20373350)
岡村 秀樹  独立行政法人理化学研究所, レーザー物理工学研究室, 先任研究員 (60270592)
高橋 栄治  独立行政法人理化学研究所, レーザー物理工学研究室, 基礎科学特別研究員 (80360577)
研究期間 (年度) 2002 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
123,200千円 (直接経費: 123,200千円)
2005年度: 29,800千円 (直接経費: 29,800千円)
2004年度: 32,300千円 (直接経費: 32,300千円)
2003年度: 31,900千円 (直接経費: 31,900千円)
2002年度: 29,200千円 (直接経費: 29,200千円)
キーワード量子エレクトロニクス / 非線形光学 / 超短パルスレーザー / 強光子場 / コヒーレントX線 / X線非線形光学 / フェムト秒レーザー / 多光子過程 / コヒーレント軟X線 / 軟X線非線形光学
研究概要

我々は、軟X線領域で強光子場を発生することを目的として、これまでに高次高調波のエネルギー化を行い、波長62nm(13次)で約5μJ,波長30nmで0.3μJのエネルギーを得た。さらに、これらの高調波を多層膜鏡により集光し、2光子2電子電離や超しきい値イオン化等の短波長域での非線形光学現象を観測することに成功した。本年度は、この超しきい値イオン化で発生する光電子エネルギースペクトルの時間分解計測によりアト秒パルス列を計測する方法を新たに開発した。
実験では、複数の高次高調波のフーリエ合成からなるパルス列をAr原子の二光子超閾イオン化を利用することによって観測した。パルス幅40fsでエネルギー13mJのチタンサファイアレーザーパルスをXeガスセルに緩やかに集光し高次高調波を発生させる。同軸上の基本波は、Siビーム分離板で分離される。このとき用いるSiビーム分離板を上下に2分割することにより、高次高調波を空間的に2分割した。そして、一方のSiビーム分離板をピエゾステージで駆動することにより、片方のビームに時間遅延を持たせることができる。この空間的に2分割されたビームをSn薄膜フィルターで波長を選択した後、Sic凹面鏡でArガスターゲットの中心に集光する。11次〜15次高調波のAr原子による2光子吸収にともなう超しきい値イオン化で発生した光電子を磁気ボトル型飛行時間光電子エネルギー分光器で観測した。その結果、ほぼフーリエ限界に近いパルス幅、450アト秒が観測された。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (12件) 文献書誌 (11件)

  • [雑誌論文] Dissociative ATI of H_2 and D_2 in intense soft x-ray laser fields2006

    • 著者名/発表者名
      K.Hoshina
    • 雑誌名

      Journal of Physics B : Atomic, Molecular, and Optical Physics 39

      ページ: 813-829

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Conclusive evidence of attosecond pulse train observed with mode-resolved autocorrelation technique2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Nabekawa
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 96

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Generation of sub-10-fs, 5-mj-optical pulses using a hollow fiber with a pressure gradient2005

    • 著者名/発表者名
      A.Suda
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 86

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Nonlinear multiphoton process of He at 42 eV by high-order harmonics in soft x-ray region2005

    • 著者名/発表者名
      H.Hasegawa
    • 雑誌名

      Laser Physics 15

      ページ: 812-820

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Sub-10 fs, multimillijoule laser system2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Oishi
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments 76

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Focusing multiple high-order harmonics in the extreme-ultraviolet and soft-x-ray regions by a platinum-coated ellipsoidal mirror2005

    • 著者名/発表者名
      H.Mashiko
    • 雑誌名

      Applied Optics 45

      ページ: 573-577

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Production of doubly-charged helium ions by two-photon absorption of an intense sub-10-fs soft x-ray pulse at 42 eV photon energy2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Nabekawa
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 94

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Multiphoton ionization of He by using intense high-order harmonics in soft x-ray region2005

    • 著者名/発表者名
      H.Hasegawa
    • 雑誌名

      Physical Reviews A 71

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] High-throughput, high-damage threshold, broad-band beamsplitter for high-order harmonics in the XUV region2004

    • 著者名/発表者名
      E.J.Takahashi
    • 雑誌名

      Optics Letters 29

      ページ: 507-509

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Group-delay-dispersion-matched sum-frequency mixing for the generation of deep ultraviolet pulses in thee sub-20-fs regime2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nabekawa
    • 雑誌名

      Applied Physics B : Lasers and Optics 78

      ページ: 569-581

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A single-shot transient-grating autocorrelator for the measurement of femtosecond laser pulse in the ultraviolet2004

    • 著者名/発表者名
      K.Takatori
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 43

      ページ: 993-996

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Focusing coherent soft x-ray radiation to a micrometer spot size with an intensity of 10^<14> W/cm^22004

    • 著者名/発表者名
      H.Mashiko
    • 雑誌名

      Optics Letters 29

      ページ: 1927-1929

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] H.Mashiko: "All-reflective interferometric autocorrelator for the measurement of ultrashort optical pulses"Appliel Physics B : Lasers and Optics. 76・5. 525 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] V.Tosa: "Generation of high-order harmonics in a self-guided beam"Physical Review A. 67・6. 063817 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] E.Takahashi: "Experimental and theoretical analysis of a correlation between pump pulse propagation and harmonic yield in a long interaction medium"Physical Review A. 68・2. 023808 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nabekawa: "High-order pulse front tilt caused by high-order angular dispersion"Optics Express. 11・25. 3365 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] E.Takahashi: "Low-divergence coherent soft x-ray source at 13 nm by high-order harmonics""Applied Physics Letters. 84・1. 4 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 緑川 克美: "高次高調波による超高速コヒーレント軟X線光源とその応用"応用物理. 73・2. 167 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Muhammad Nurhuda: "Ionization-induced high-order nonlinear susceptibility"Physical Review A. 66・4. 041802 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Eiji Takahashi: "Generation of 10-μJ coherent extreme-ultraviolet light by use of high-order harmonics"Optics Letters. 27・21. 1920 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Gabor Veres: "Enhancement of third-harmonic generation in absorbing media"Applied Physics Letters. 81・20. 3714 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Eiji Takahashi: "Generation of high-energy high-order harmonics by use of a long interaction medium"Journal of Optical Society of America. 20・1. 158 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Katsumi Midorikawa: "X-Ray Lasers 2002"America Institute of Physics. 6 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2018-03-28  

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