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レーザープラズマ軟X線吸収による強光子場中の物質の過渡的状態時間空間分解計測

研究課題

研究課題/領域番号 16032219
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所

研究代表者

小栗 克弥  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子光物性研究部量子光デバイス研究グループ, 研究員 (10374068)

研究分担者 岡野 泰彬  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子光物性研究部量子光デバイス研究グループ, リサーチアソシエイト (00393819)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
2005年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2004年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワード強光子場科学 / レーザプラズマX線 / 超高速時間分解分光 / レーザープラズマX線
研究概要

本研究では、レーザープラズマX線と呼ばれる軟X線領域の超短パルスX線光源を利用することにより、ピコ秒からフェムト秒領域の時間空間分解軟X線吸収分光法を確立することを目的とする。特に、我々は、本計測手法を強光子場と固体の代表的な相互作用であるレーザーアブレーション過程の計測に適用することで、その制御に向けた基本的計測手法の確立を目指した。レーザーアブレーションによって生成するアブレーションプルームは、固相から気相までの相転移や結合の解離などを伴い時間空間共に複雑に変化していく系であり、そのような系に対して時間空間分解軟X線吸収分光法は、その最適な手法になることが期待できる。我々は、このような研究目標において、平成17年度では、以下に示す二項目に取り組んだ。
(i)時間空間分解X線吸収分光計測システムによるAlのフェムト秒レーザーアブレーションプルームの時空間発展計測
(ii)時間空間分解X線吸収分光計測システムの高波長分解能化
(i)では、昨年度構築したKirkpatrick-Baez型斜入射反射型光学系を用いた時間空間分解X線吸収分光システムを用いて、Al薄膜にフェムト秒レーザー光を照射した際に噴出すアブレーションプルームの時空間発展計測を行った。この計測により、アブレーションプルームが薄膜表面から膨張していく様子を明瞭に捉えることに成功した。特に、プルームを構成する主な粒子の同定への手がかりとなるアブレーションプルームのAl L_<II,III>吸収端のシフトを明瞭に観察することに成功した。(ii)では、そのシフトに着目し、波長分解能を向上させることでその詳細な変化を計測するという動機で行った。その結果、波長分解能λ/Δλはおよそ30から250へと一桁近く向上され、吸収端近傍の微細構造の計測が可能となった。この改良によりアブレーション過程のより詳細なダイナミクスを調べることが可能となった。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (7件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Spatial distribution of line emissions from aluminum plasma excited by a pair of femtosecond laser pulses2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Okano, K.Oguri, T.Nishikawa, H.Nakano
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 99

      ページ: 63302-63302

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Soft x-ray imaging system for picosecond time-resolved absorption spectroscopy using a femtosecond-laser-plasma source2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Okano, K.Oguri, T.Nishikawa, H.Nakano
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments 77

      ページ: 46105-46105

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Space- and time-resolved soft x-ray absorption spectroscopy of aluminum plasma induced by femtosecond-laser ablation2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Okano, K.Oguri, T.Nishikawa, H.Nakano
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series (7月掲載予定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Transient observation of extended x-ray absorption fine structure in laser-melted Si by using femtosecond laser-produced-plasma soft x-ray2005

    • 著者名/発表者名
      K.Oguri, T.Nishikawa, T.Ozaki, H.Nakano
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 87

      ページ: 11503-11503

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Femtosecond laser-driven soft x-ray sources for time-resolved spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      K.Oguri, T.Nishikawa, T.Ozaki, H.Nakano
    • 雑誌名

      NTT Technical Review 3

      ページ: 36-36

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Spatially resolved soft x-ray spectroscopy of femtosecond-laser-induced plasmas2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Okano, K.Oguri, T.Nishikawa, H.Nakano
    • 雑誌名

      Proceedings of Society of Photo-Optical Instrument.Engineers 5714

      ページ: 215-215

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Sampling measurement of soft-x-ray-pulse shapes by femtosecond sequential ionization of Kr^+ in an intense laser field2004

    • 著者名/発表者名
      K.Oguri, T.Nishikawa, T.Ozaki, H.Nakano
    • 雑誌名

      Optics Letters 29

      ページ: 1279-1279

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] X線吸収分光装置および方法2005

    • 発明者名
      岡野 泰彬, 小栗 克弥, 西川 正, 中野 秀俊
    • 権利者名
      日本電信電話株式会社
    • 産業財産権番号
      2005-361475
    • 出願年月日
      2005-12-15
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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