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近年高強度レーザーによるレーザープラズマ方式による高エネルギー粒子への変換と制御性が進歩し、これまで巨大な加速器でしか得られなかった量子線がコンパクト化され、汎用に産業や医療現場で活用される期待が高まっている。この実現に当たっては、レーザーの高出力化、低価格化もさることながら、レーザー被照射体であるターゲットの開発、特に高繰り返しレーザーに対応して、その繰り返し数に合わせて、レーザー照射部に連続供給することが求められている。最小質量、元素選択ユニバーサルをスケールアップ合成と共に両立させることは、これまで例がなかったことだが、本研究ではこの課題に取り組んだ。初年度に、低融点金属との合金化により、スズを室温付近でドロップレット化し、それを連続的に発射することと、レーザーターゲットとすることで、13.5 nmの発光が得られることを示した。ガリウムが種々の金属と合金を形成することを鑑みると、ユニバーサルな重元素に対してこの方法でEUV、X線を発生できることが期待できる。
最終年度には、さらに軽元素で最小質量性の高い、エアバブルをテンプレートとして、高分子電解質の表面、もしくは層間にスズをドープしたターゲットを連続的に作成し、その一つにレーザーを照射して13.5 nmの発光を金属スズと同等に観測することができた。この方法は目的とした「最小質量、元素選択ユニバーサル、スケールアップ合成」を両立したものであり、今後13.5 nm のEUVのみならず次世代の 6 nm EUV、炭素イオンビームほか 様々なレーザー誘起量子線用のターゲットに展開できるものである。本研究課題の成果を活用して、通常は高額な装置となるEUV光を、研究室内で利用する試みにも予備的に取り組み始めた。
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