光電子とイオン内部状態の相関計測に基づく超高速光イオン化コヒーレント制御

• 研究課題/領域番号: 26288013
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2016); 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 (2014-2015)
• 研究代表者: 板倉 隆二 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) (80334241)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円); 2016年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2015年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2014年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
• キーワード: 超高速イオン化 / コヒーレント制御 / 光電子光イオン相関計測 / 超高速光イオン化

研究成果の概要

高強度レーザー電場中のイオン化について、光電子のエネルギースペクトルだけでは分離、識別できないイオン化経路について、主に光電子角度分布から明らかにすることができた。主な成果は、以下の4項目である。
（１）超高速多チャンネルイオン化における光電子とのコヒーレントな相関の理論的、数値的検証。（２）クリプトン原子のイオン化における共鳴中間状態の重要性を示唆。（３）レーザープラズマを用いた真空紫外極短パルス波形計測法の提案と実証。（４）光電子・光イオン3次元運動量同時計測によるメタノールの光電子角度分布測定に基づいた解離性イオン化経路の決定。

研究成果

• [雑誌論文] Channel-specific photoelectron angular distribution in laboratory and molecular frames for dissociative ionization of methanol in intense ultraviolet laser fields (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Fukahori, M. Nakano, K. Yamanouchi, R. Itakura
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 672 ページ: 7-12
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2017.01.043
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Anomalous photoelectron angular distribution in ionization of Kr in intense ultraviolet laser fields (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Nakano, T. Otobe, R. Itakura
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Plasma-mirror frequency-resolved optical gating for simultaneous retrieval of a chirped vacuum-ultraviolet waveform and time-dependent reflectivity (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Itakura, T. Kumada, M. Nakano, H. Akagi
  • 雑誌名: High Power Laser Science and Engineering 巻: 4
  • DOI: 10.1017/hpl.2016.18
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Frequency-resolved optical gating for characterization of VUV pulses using ultrafast plasma mirror switching (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Itakura, T. Kumada, M. Nakano, H. Akagi
  • 雑誌名: Opt. Express 巻: 23 号: 9 ページ: 10914-10924
  • DOI: 10.1364/oe.23.010914
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photoelectron-photoion correlation in ultrafast multichannel photoionization of Ar (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Itakura, M. Fushitani, A. Hishikawa and T. Sako
  • 雑誌名: J. Phys. B : At. Mol. Opt. Phys. 巻: 47 号: 19 ページ: 1956021-9
  • DOI: 10.1088/0953-4075/47/19/195602
  • 査読あり
• [学会発表] Time-resolved VUV reflection spectroscopy for spatio-temporal diagnosis of ultrafast plasma formation (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Itakura, H. Akagi, Y. Wada, T. Otobe
  • 学会等名: The 6th Advanced Lasers and Photon Sources
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2017-04-21
  • 国際学会
• [学会発表] 時間分解真空紫外反射分光によるプラズマミラー生成の時空間解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 板倉 隆二、赤木 浩、和田 資子、乙部 智仁
  • 学会等名: 応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 強レーザー場中電子励起ダイナミクス：原子・分子から凝縮相へ (2016)
  • 著者名/発表者名: 板倉 隆二
  • 学会等名: 応用物理学会・量子エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: 上智大学軽井沢セミナーハウス（長野県軽井沢町）
  • 年月日: 2016-12-08
  • 招待講演
• [学会発表] フェムト秒時間分解質量分析による共役系ジエンの光励起緩和ダイナミクスの観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 跡部 龍之介、天宅 建晴、関川 太郎、佐藤 壮太、原渕 祐、武次 徹也、赤木 浩、板倉 隆二
  • 学会等名: 第10回分子科学討論会
  • 発表場所: 神戸ファッションマート（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2016-09-15
• [学会発表] プラズマミラーの真空紫外領域における周波数分解光ゲート計測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 板倉 隆二、赤木 浩、和田 資子、乙部 智仁
  • 学会等名: 応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] Frequency-Resolved Optical Gating for Simultaneous Extraction of Time-Dependent Plasma Reflectivity and Vacuum Ultraviolet Waveform (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Itakura, H. Akagi, Y. Wada
  • 学会等名: 25th Annual International Laser Physics Workshop
  • 発表場所: Elite Plaza Business Center,Yerevan,Armenia
  • 年月日: 2016-07-13
  • 国際学会
• [学会発表] Orientation-resolved photoelectron angular distribution in dissociative ionization of methanol in intense ultraviolet laser fields (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Fukahori, H. Akagi, K. Yamanouchi, R. Itakrua
  • 学会等名: 32nd Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 発表場所: ソニックシティホール（埼玉県さいたま市）
  • 年月日: 2016-06-03
  • 国際学会
• [学会発表] Plasma Mirror Frequency-Resolved Optical Gating in Vacuum Ultraviolet Wavelength Region (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Itakura, T. Kumada, M. Nakano, H. Akagi
  • 学会等名: The 15th International Conference on X-Ray Lasers (ICXRL2016)
  • 発表場所: 奈良春日野国際フォーラム（奈良県奈良市）
  • 年月日: 2016-05-24
  • 国際学会
• [学会発表] Channel-Resolved Photoelectron Angular Distribution in Ionization of Atoms and Molecules in Intense Laser Fields (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Itakura
  • 学会等名: The Shanghai Tokyo Advanced Research (STAR) Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 7
  • 発表場所: 湘南国際村センター （神奈川県葉山町）
  • 年月日: 2016-05-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Retrieval of Vacuum-Ultraviolet Waveform and Plasma Mirror Reflectivity Using Frequency-Resolved Optical Gating (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Itakura, T. Kumada, M. Nakano, H. Akagi
  • 学会等名: The 5th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPS’16)
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-05-17
  • 国際学会
• [学会発表] Time-resolved reflection spectroscopy for simultaneous monitoring VUV waveform and plasma formation (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Itakura
  • 学会等名: The 6th International Symposium of Advanced Energy Science
  • 発表場所: 京大宇治キャンパス（京都府宇治市）
  • 年月日: 2015-09-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Frequency-resolved optical gating with plasma mirror for VUV pulse measurement (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Itakura, T. Kumada, M. Nakano, H. Akagi
  • 学会等名: The 11th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR 2015)
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2015-08-24
  • 国際学会
• [学会発表] Plasma-mirror frequency-resolved optical gating for characterization of VUV pulses (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Itakura, T. Kumada, M. Nakano, H. Akagi
  • 学会等名: European Conference on Lasers and Electro-Optics and the European Quantum Electronics Conference (CLEO/Europe-EQEC 2015)
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2015-06-21
  • 国際学会
• [学会発表] Time-resolved VUV reflection spectroscopy as an approach to electronic excitation dynamics of solid in intense laser fields (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Itakura, T. Kumada, M. Nakano, H. Akagi
  • 学会等名: 31st Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 発表場所: 北海道大学工学部（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-06-03
  • 国際学会
• [学会発表] Plasma mirror frequency-resolved optical gating for simultaneous measurement of VUV waveform and plasma formation (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Itakura, T. Kumada, M. Nakano, H. Akagi
  • 学会等名: The 6th Shanghai Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast Intense Laser Science
  • 発表場所: Hanｇzhou, China
  • 年月日: 2015-05-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 高強度レーザーパルスによるプラズマミラーを用いた真空紫外パルス波形計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 板倉 隆二
  • 学会等名: 国際光年記念シンポジウム
  • 発表場所: 東大本郷キャンパス(東京都文京区)
  • 年月日: 2015-04-21
• [学会発表] Correlation between Photoeletron and Photoion in Ultrafast Multichannel Photoionization of Ar (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Itakura, M. Fushitani, A. Hishikawa, T. Sako
  • 学会等名: 11th International Conference of Computational Methods in Sciences and Engineering
  • 発表場所: Athens, Greece
  • 年月日: 2015-03-21
  • 招待講演
• [学会発表] プラズマミラーを用いた周波数分解光ゲート法による 真空紫外波形計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 板倉 隆二、熊田 高之、中野 元善、赤木 浩
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学 湘南キャンパス（平塚）
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] 強レーザー場中におけるメタノールの光電子放出と解離反跳の角度相関 (2015)
  • 著者名/発表者名: 深堀 信一，中野 元善，山内 薫，板倉 隆二
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第35回年次大会
  • 発表場所: 東海大学 高輪校舎（東京）
  • 年月日: 2015-01-11 – 2015-01-12
• [学会発表] 紫外レーザー場中 Kr 原子の多光子イオン化における光電子角度分布の特異的な強度依存性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中野元善、乙部智仁、○板倉隆二
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第35回年次大会
  • 発表場所: 東海大学 高輪校舎（東京）
  • 年月日: 2015-01-11 – 2015-01-12
• [学会発表] Correlation between photoelectron emission and fragment recoil of methanol and ethanol in intense laser fields (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Itakura
  • 学会等名: The 8th Asian Symposium on Intense Laser Science
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2014-11-26
  • 招待講演
• [学会発表] Photoelectron-photoion correlation in ultrafast ionization (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Itakura
  • 学会等名: International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 13
  • 発表場所: Jodhpur, India
  • 年月日: 2014-10-08
  • 招待講演
• [学会発表] Multiphoton ionization and dissociation of methanol in intense laser fields by PEPICO-MI and MF-PAD methods (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Fukahori, M. Nakano, R. Itakura, K. Yamanouchi
  • 学会等名: International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 13
  • 発表場所: Jodhpur, India
  • 年月日: 2014-10-05 – 2014-10-10
• [学会発表] 強レーザー場中メタノールの解離性イオン化における光電子とフラグメントイオンの運動量相関 (2014)
  • 著者名/発表者名: 深堀 信一，中野 元善，山内 薫，板倉 隆二
  • 学会等名: 第8回分子科学討論会
  • 発表場所: 広島大学 東広島キャンパス（広島）
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [学会発表] Correlation between photoelectron emission and fragment recoil of methanol in an intense laser field (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Fukahori, M. Nakano, K. Yamanouchi, R. Itakura
  • 学会等名: 19th International Conference on Ultrafast Phenomena
  • 発表場所: Okinawa, Japan
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-11
• [学会発表] R. Itakura, M. Fushitani, A. Hishikawa, T. Sako (2014)
  • 著者名/発表者名: Photoelectron-photoion correlation in ultrafast multichannel photoionization of Ar
  • 学会等名: 30th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 発表場所: イーグレ姫路 (姫路）
  • 年月日: 2014-06-04 – 2014-06-06
• [学会発表] Correlation between photoelectron emission and fragment recoil of methanol in an intense laser field (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Fukahori, M. Nakano, K. Yamanouchi, R. Itakura
  • 学会等名: 30th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 発表場所: イーグレ姫路 (姫路）
  • 年月日: 2014-06-04 – 2014-06-06
• [備考] 量研関西 超高速光物性研究グループ
  • URL: http://www.kansai.qst.go.jp/organization-1-3.html
• [備考] 関西光科学研究所光量子科学研究部 超高速光物性研究グループ
  • URL: http://www.kansai.qst.go.jp/organization-1-3.html
• [備考] 関西光科学研究所 光量子科学研究
  • URL: http://wwwapr.kansai.jaea.go.jp/aprc/index.html