| 研究課題/領域番号 |
17H02813
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
量子ビーム科学
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
難波 愼一 広島大学, 工学研究科, 教授 (00343294)
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| 研究分担者 |
岸本 牧 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 量子生命科学研究部, 上席研究員(定常) (40360432)
長谷川 登 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, 主幹研究員(定常) (50360409)
錦野 将元 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, グループリーダー(定常) (70370450)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
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| キーワード | X線レーザー / 高次高調波 / フルコヒーレンス / レーザープラズマ / コヒーレントX線レーザー / 超高速X線源 / プラズマ / コヒーレントプラズマX線レーザー / X線パラメトリック増幅 / プラズマX線レーザー / パラメトリック増幅 / 量子ビーム |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，時間空間コヒーレント軟X線レーザーを発振させることを目的として実験・数値計算を行った．発振方法はパラメトリック増幅による高出力高次高調波を種光とし，これをプラズマ励起の利得媒質で大幅に増大させることとした．実験の結果，X線パラメトリック増幅により高出力の高次高調波を発生させることに成功し，そのメカニズムを量子力学的観点から初めて定量的に明らかにした．
一方，超短パルスレーザーをモリブデンに照射してレーザー利得媒質を発生させ，自然放出増幅にて，波長18.9nm軟X線レーザー発振に成功した．
本課題で構築した装置を組み合わせることでフルコヒーレントX線レーザー発振が実現できる目処が立った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
究極のレーザーとも呼ばれるX線レーザーは，物理学，化学，工学，医学，薬学，生命科学分野で革命的な診断・加工ツールを提供できるものとして大きな期待が寄せられてきた．本研究課題は従来，大型装置，時間コヒーレンス，出力の点で実用化の大きな障害となってきたX線レーザー開発を飛躍的に進歩させる新しい技術である．
本研究をさらに進めることにより，大学の研究室レベルで維持可能なフルコヒーレントX線レーザーが実現できれば，X線顕微鏡を用いた生きた精細胞観察や極超高速時間で粒子の運動を捉えたり，機能性材料の物性研究に寄与できる．X線レーザーの社会への波及効果は計り知れない．
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