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2012 年度 実績報告書

高出力極端紫外(EUV)光による物質アブレーションとその解明

研究課題

研究課題/領域番号 22340172
研究機関大阪大学

研究代表者

西村 博明  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センタ, 教授 (60135754)

研究分担者 藤岡 慎介  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センタ, 准教授 (40372635)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード極端紫外(EUV)光源 / EUVアブレーション / WDM物理 / レーザープラズマ光源
研究概要

レーザー駆動極端紫外線(以下、EUV と記載)を光源とし、これによって加熱された物質の加熱からアブレーションに至る実験データベースを構築するとともに、関連するエネルギー輸送過程や物性状態、流体運動など関連物理を解明する。また、これらの成果を活かして、従来のパルスレーザーアブレーション(PLD)法に代わり、一様加熱された結果放出されるアブレーションプルームによる材料合成等、EUV アブレーション応用の新しい可能性を探ることを目的として研究を開始した。
EUV照射を受けた材料の温度は低く(~1eV)また密度も低い(~10-2g/cm3)のでアブレートの結果放出された粒子から情報(発光やフラックス、電流など)を得るため、昨年度製作した連続出射型のEUV光源を用いた材料照射研究を開始した。光源材料としてキセノンを用い、これを冷却したドラム上に固化した層をつくり、ドラムを回転させて繰り返しレーザーパルスを照射した。放射されたEUV光はトロイダル鏡で試料上に集光する方式とした。レーザーからEUV光への変換効率を含め、絶対計測を実施し、総合的なエネルギー伝達効率が約1%であることを確認した。照射領域をクレーター形状、深さからもとめ、従来方式の10倍である10J/cm2のフルーエンスを達成していることを確認した。また、EUV照射を受けた領域からの可視光発光を確認し、次年度における分光計測の足がかりを得た。EUV照射試料としてSIならびにAlを選択し、EUVアブレーションプルームの可視域発光スペクトル分光観測を実施した。その結果、電子温度2-3eV、電子密度10^18-10^19cm^3を得た。今後、更に高密度領域からの情報取得を継続する計画である。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Extreme Ultraviolet Emission from Laser-Induced Plasma During Atomic Oxygen Tests2013

    • 著者名/発表者名
      M. Tagawa
    • 雑誌名

      Journal of Spacecraft and Rockets

      巻: 50 ページ: 460-462

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative measurement of hard x-ray spectra for high intensity laser produced plasma2012

    • 著者名/発表者名
      Z. Zhang
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 82 ページ: 042713-1~8

    • DOI

      10.1063/1.4717677

    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray backlight measurement of preformed plasma by kJ-class petawatt LFEX laser2012

    • 著者名/発表者名
      S. Ohira
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 112 ページ: 063301-1~5

    • DOI

      10.1063/1.4752872

    • 査読あり
  • [学会発表] Quantitative measurement of hard x-ray spectra from laser-driven fast ignition plasma2012

    • 著者名/発表者名
      H. Nishimura
    • 学会等名
      International Workshop on Radiative Properties of Hot Dense Matter
    • 発表場所
      Santa Barbara
    • 年月日
      20121105-20121109
    • 招待講演
  • [学会発表] レーザー生成6.7nm光源用ガドリニウムターゲットの供給法に関する研究

    • 著者名/発表者名
      鵜篭照之
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      愛媛大学
  • [備考] 大阪大学レーザーエネルギー学研究センター/グループ一覧/光量子放射学研究部門/プラズマX線分光

    • URL

      http://www.ile.osaka-u.ac.jp/jp/groups/radiation/pxs.html

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公開日: 2014-07-24  

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