高強度光生成プラズマの過渡的状態の解明とX線光学への応用

• 研究課題/領域番号: 23K28361
• 補助金の研究課題番号: 23H03672 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分80040:量子ビーム科学関連
• 研究機関: 公益財団法人高輝度光科学研究センター
• 研究代表者: 犬伏 雄一 公益財団法人高輝度光科学研究センター, XFEL利用研究推進室, 主幹研究員 (40506250)
• 研究分担者: 千徳 靖彦 大阪大学, レーザー科学研究所, 教授 (10322653)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2025年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2024年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2023年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
• キーワード: レーザープラズマ / X線分光 / XFEL / X線光学

研究開始時の研究の概要

高強度光生成プラズマの過渡的状態の解明と、それを応用した新しいX線光学の開拓を目的とした研究を実施する。高強度の可視光レーザーやX線レーザーの照射で生成される高密度プラズマは内殻電離状態を経て、フェムト秒からピコ秒の時間スケールで熱平衡に至る。本研究では、フェムト秒のパルス幅のX線自由電子レーザー(XFEL)を用いたX線吸収分光計測による電離状態の時間発展の計測と、理論・シミュレーション研究との連携により、非平衡かつ過渡的なプラズマの物理過程を解明する。更に、反転分布状態を利用したX線レーザーの発振・増幅、その光子エネルギー制御など、プラズマの過渡的状態を活用した新たなX線光学の展開を目指す。