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本研究では、軟X線領域において非線形現象を用いて原子をイオン化し、そのイオン化メカニズムを明らかにする事を目的としている。本年度は、研究計画通り軟X線高強度高次高調波(チタンサファイアレーザーの27次高調波、λ=29.6nm)を用いた非線形現象を観測するために、飛行時間型の質量分析器を作成し、非線形現象の観測を行った。得られた成果を以下にまとめる。
1、ヘリウム原子に高強度高次高調波を集光する事によって、2価のヘリウムイオンの観測に成功した。これは、軟X線領域において初めての非線形現象となるものである。
2、高次高調波の強度に対する2価のヘリウムイオンの収量の依存性を測定した。その結果、傾き2が得られ、2価のヘリウムイオンは、2光子過程を経由して生成していることが明らかとなった。これは、2価のヘリウムイオンが2光子2重イオン化によってイオン化していることを示すものである。
3、電子分光により、軟X線領域で初めて越閾イオン化を観測することに成功した。2.の2光子2重イオン化の観測とあわせて、理論的に計算されているイオン化断面積との比較を行い、良い一致を得る事が出来た。
4、高次高調波の非線形現象を用いた応用として、自己相関法による高次高調波のパルス幅の計測を試みた。そのために、高次高調波を等価な2つのパルスに分割し、なおかつ2つのパルスに時間遅延を与えるスプリットビームセパレータを開発した。
5、27次高調波のパルス幅を測定したところ、8fsの超短パルスであった事が明らかとなった。
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