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ハードX線コヒーレント光学の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H02118
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関電気通信大学

研究代表者

米田 仁紀  電気通信大学, レーザー新世代研究センター, 教授 (00210790)

研究分担者 北村 光  京都大学, 理学研究科, 助教 (60335297)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
42,120千円 (直接経費: 32,400千円、間接経費: 9,720千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2017年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2016年度: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
キーワードX線レーザー / 内殻電子励起 / ハードX線フォトニクス / 高強度X線場 / 共振器 / 非線形光学 / X線量子光学 / X線回折 / 高エネルギー密度科学 / ブラッグ回折 / 定在波 / ハードX線レーザー / X線非線形光学 / コヒーレントX線光学 / レーザー制御 / X線フォトニクス / X線自由電子レーザー / 内殻電子励起レーザー / EXAFS / 高エネルギー密度状態 / ホロー原子
研究成果の概要

ハードX線コヒーレント光学という新しいフォトニクス研究を波長1オングストロームの領域まで広げることを基礎研究として行った。特に、X線自由電子レーザー励起のハードX線原子準位レーザーにおいて、その凖位間遷移と共鳴するコヒーレント光の相互作用や、発生時における制御技術などで研究発展を行っている。特に特筆すべき点としては、ハードX線の領域でラビ振動と考えられる特徴を持った周波数領域でのスペクトル縞の観測、Bragg結晶を用いた定在波型レーザーの実証などがあげられる。これらは、新しいハードX線領域でのコヒーレントフォトニクス開拓に大きな一歩を踏み出したと考えている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

人体をも透過可能でBeなどの金属では数mmの厚みもすり抜け、大気伝播も可能なハードX線の領域で、コヒーレント性の優れたレーザー光の発生やそれを用いた新しい計測、制御を目的とした研究を行っている。この領域では、波長が1オングストロームと可視域のレーザーに比べ数千倍短く、その分、通常の空間分解能としては原子一個分以上のものが容易に得られ、また、物質透過性も強いことから、内部の化学結合状態の変化も計測できるようになると期待されている。本研究では、以下に制御されたレーザー光を発生させるかに主眼点が置かれたが、可視~赤外域でのレーザー技術と同様なものが、原理実証的ではあるが達成できた。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 16件、 招待講演 18件)

  • [国際共同研究] Max Plank 研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] SLAC研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] X線自由電子レーザーの産業応用2020

    • 著者名/発表者名
      米田仁紀
    • 雑誌名

      月刊OPTRONICS

      巻: 460 ページ: 154-157

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Progress of inner-shell ionized hard x-ray laser pumped by intense XFEL pulses2019

    • 著者名/発表者名
      H. Yoneda
    • 学会等名
      3rd Asia-Pacific Conference on Plasma Physics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of gain properties of Bragg hard x-ray laser pumped by intense XFEL2019

    • 著者名/発表者名
      H. Yoneda
    • 学会等名
      10th STAR meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ultra-intense XFEL and X-ray quantum optics2019

    • 著者名/発表者名
      H. Yoneda
    • 学会等名
      US-Japan workshop on high energy density sciences
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 共振器型ハードX線レーザーの実現2019

    • 著者名/発表者名
      米田仁紀
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第39回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cavity controlled hard x-ray lasers2018

    • 著者名/発表者名
      H. Yoneda
    • 学会等名
      STAR 9
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lasing and Nonlinear Phenomena in X-ray Region with the X-ray laser SACLA2018

    • 著者名/発表者名
      H. Yoneda
    • 学会等名
      Asia Pacific Laser Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New type of hard x-raylasers pumped by X-FEL2018

    • 著者名/発表者名
      H. Yoneda
    • 学会等名
      European Conference on X-Ray Spectrometry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Progress of research on inner-shell hard x-ray laser pumped with intense XFEL pulses2018

    • 著者名/発表者名
      H. Yoneda
    • 学会等名
      5th UFDIM (Ultrafast Dynamic Imaging of Matter) conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bragg diffraction type hard x-ray laser pumped with intense XFEL pulses2018

    • 著者名/発表者名
      H. Yoneda
    • 学会等名
      WOrkshop on radiative properties and hot dese matter
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Laser driven neutron source2018

    • 著者名/発表者名
      H. Yoneda
    • 学会等名
      The 8-th Asian Summer School and Symposium on Laser-Plasma Acceleration and Radiation
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hard x-ray photonics with intense X-ray laser pulses2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoki Yoneda
    • 学会等名
      IWP&RIXS 2017
    • 発表場所
      Aussois, (France)
    • 年月日
      2017-03-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hard x-ray photonics with XFEL2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoki Yoneda
    • 学会等名
      MECMATPLA Winter School in Montgenevre
    • 発表場所
      Montgenevre, (France)
    • 年月日
      2017-01-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] X線自由電子レーザー励起X線レーザーの開発2017

    • 著者名/発表者名
      米田仁紀
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第37回年次大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High energy density sciences activities with high power lasers in Asia, plenary2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoki Yoneda
    • 学会等名
      10th International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hard X-ray coherent photonics2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoki Yoneda
    • 学会等名
      Shanghai-Tokyo Advanced Reserach Symposium on Ultrafast Intense Laser Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoki Yoneda
    • 学会等名
      International Workshop on Warm Dense Matter
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハードX 線フォトニクス研究2017

    • 著者名/発表者名
      米田仁紀
    • 学会等名
      プラズマコンファレンス2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hard x-ray laser photonics for hard x-ray lasers2016

    • 著者名/発表者名
      Hitoki Yoneda
    • 学会等名
      2016 RPHDM Workshop
    • 発表場所
      Santa Barbara, CA., (USA)
    • 年月日
      2016-12-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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