Time-resolved diagnostics of relativistic plasma singularities

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19KK0355
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分14:プラズマ学およびその関連分野
• 研究機関: 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
• 研究代表者: PIROZHKOV Alex 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, 上席研究員 (00446410)
• 研究期間 (年度): 2020 – 2022
• キーワード: Plasma singularities / Coherent x-ray source / BISER / Relativistic plasma / New imaging paradigm

研究成果の概要

レーザー駆動による相対論的プラズマ特異点からのX線放射（我々が発見したBISER現象）である、空間的・時間的にコヒーレントで高輝度なアト秒keV X線源（光子数 >1e12）を開発中である [基課題：基盤(A)19H00669]。以前は、時間積分されたX線放射によってのみ特異点の情報を得ていた。特異点を時間分解で可視化することで、線源の輝度と安定性を高め、基課題を後押しすることを提案し、追加圧縮パルスによる光プローブとフェムト秒ゲートイメージングを開発した。これらの先進的な診断法は、すでに英国での実験でBISERの100倍以上の輝度増加につながり、R5年度の基課題実験でも使用される予定である。

自由記述の分野

Physics

研究成果の学術的意義や社会的意義

Unlike too-long-pulse XFEL or too-weak@keV atomic harmonics, our new x-ray source can image nanostructures and macromolecules before electrons escape. This will enable revolutionary Attosecond Lensless Quantum Imaging, show true molecule structure, and may clarify a debatable quantum nature of life.