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1994 年度 実績報告書

金属二原子分子新型エキシマによる高効率光発生の研究

研究課題

研究課題/領域番号 05452069
研究機関電気通信大学

研究代表者

けい 達  電気通信大学, レーザー極限技術研究センター, 助教授 (70242344)

研究分担者 宅間 宏  電気通信大学, レーザー極限技術研究センター, 教授 (70012200)
植田 憲一  電気通信大学, レーザー極限技術研究センター, 教授 (10103938)
キーワード金属二原子分子エキシマ / アルカリエキシマレーザー / 近赤外エキシマ / 黄色バンドエキシマ / 紫色バンドエキシマ / 電子ビーム励起
研究概要

アルカリ金属およびIIB属金属の2原子分子の電子状態間遷移には、典型的なエキシマー型遷移である結合-自由状態遷移が見られる。研究の最も進んでいるNa_2では、誘導放射断面積が1.8×10^<-15>cm^2とKrFエキシマーレーザーの8倍もあって、これらのエキシマー型遷移によって高効率の新型レーザーを作る可能性を示唆している。本研究では、光励起よりははるかに広範囲の励起が行われる大電流電子ビーム励起によって、直接アルカリ及びIIb金属2原子分子エキシマーの発光を観測し、上準位生成速率、有効寿命、吸収係数など、レーザー作用において本質的に重要なパラメーターを定量的に測定することによって、新しいエキシマレーザー実現のための物理的条件を確定することは目的とする。
従来、金属エキシマーの研究には専ら光励起が使われてきた。本研究の特色は、大電流電子ビームによって励起することで、従来よりはるかに高効率の励起が期待できる。特に、精密な測定に適し、実用的励起方法にも近い、横方向電子ビーム励起用のヒートパイプ炉を設計して使う点に大きな特徴がある。
1、電子ビーム励起による分光学の実験を完成した。現在までの実験では、Na_2の近赤外バンド(848nm)、紫色バンド(436nm)、K_2のバンド(574nm)、及びRb_2の赤色バンド(604nm)のエキシマ発光の観測に成功し、その中で436nm,574nmと604nmのASE増幅作用も観測された。
2、高温、高気圧アルカリ金属オ-ブンセルを開発して、高温セルと電子ビーム連接の難点を解決し、実用的励起方法にも近い、横方向電子ビーム励起用大電流電子ビームの改造に成功した.アルカリ(Na、K、Rb)及びIIb族金属(Zn、Cd)エキシマ発光の温度(密度)依存性、バッファガスの種類とプレッシャー依存性などを観測し、上準位反応生成動力学の研究も進んでいた.
3、更に開発した新しい装置で吸収、蛍光、小信号利得について定量的に測定を行った。代表的なデータとしては、バッファガスHe700Torr、温度400Cの場合、最大のネット利得係数4。24%が得られた。これらの貴重な基礎データを元に、カリウムのyellow bandレーザ発振の実験を進めている。

  • 研究成果

    (5件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (5件)

  • [文献書誌] Da Xing (けい 達): "Ionic Excimers and Alkali Dimer Triplet-State Excimer Lasers" Laser and Particle Beam. 11. 3-13 (1993)

  • [文献書誌] Da Xing (けい 達): "Long-Lived Zn_2 Excimer Excited by Relativistic Electron Beam" Proc. of 3rd Topical Meeting on FEL and High Power Rad.3. 199-218 (1993)

  • [文献書誌] Da Xing (けい 達): "Electron Beam Excitation of Zn_2 excimer" Jpn. J. Appl. Phys.33. L1676-1679 (1994)

  • [文献書誌] Da Xing (けい 達): "Bound-free VUV transitions of rare-gas-alkali ionic excimers by e-beam pumping" Optoelectronic Science and Engineering, SPIE. Vol. 2321. 731-735 (1994)

  • [文献書誌] Da Xing (けい 達): "Vacuum ultraviolet transitions from rare-gas alkali metal ionic excimers" J. Phys. B. 28(to be published). (1995)

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公開日: 1996-04-08   更新日: 2016-04-21  

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