2013 Fiscal Year Research-status Report
高原子番号多価イオンを用いる高効率水の窓Ｘ線帯域放射光源の開発
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24560038
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
東口 武史 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80336289)
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| Keywords | 水の窓 / レーザー / プラズマ / 軟X線 / スペクトル / 高Z |
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| Research Abstract |
光源出力エネルギーおよび変換効率の最適化を図ることを目指して，本年度の研究を進めることにした．光源だけでなく，反射光学系を用いた生体顕微鏡を構築する光学設計にも着手し，生体組織や細胞のシングルショット撮影への設計へのガイドラインも明らかにすることにした．
光源の最適化については，変換効率のレーザー強度，レーザーパルス幅，レーザー波長依存性等を観測することによって，100μJ以上の出力を達成することを進めたが，放射スペクトル構造の最適化計算に時間を要することになった．エネルギー計測システムは構築したものの，100μJの出力を測定するところまでは至っていない．これは，レーザーの波長を最適化する必要に迫られているからである．具体的には，重元素プラズマの光学的厚みを小さくするために，低密度プラズマ，すなわち，長波長レーザーの開発が必要である事を示唆している．一方，ターゲット開発は順調に進み，ドットターゲットなる体積制限ターゲットを開発することができた．本件については，投稿準備中である．
生体顕微鏡を構築するための光学設計を行うことにしていた．この件については，具体的に装置を開発する初期段階に着手することができた．光源との接続試験は，本研究計画ではなかったことであるが，現在は，光源，光学系の接続試験をするまでに至っており，計画よりも早く研究が進んでいる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
光源開発では，軟X線の出力が100μJに達していないが，光源を高効率化するための指針を得ることはできて，中赤外レーザーを開発すればよいことが明らかになったことから，有効なデータは得られている．
軟X線顕微鏡の光学設計を目標にしていたが，光学設計にとどまらず，具体的に装置開発に着手することができ，その点で大きく進展している．光学系に組み込まれているトロイダル鏡の表面にコーティングする多層膜の反射率ピーク波長を決めることができ，実際に成膜試験も実施していることから，その点では大きく進展しているものと考えている．
以上のことを鑑み，当初の計画以上の進展が見られているものと考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
光源の出力を改善するため，中赤外レーザー（ハイブリッドレーザー）の開発に着手する．既に光学設計は終わっており，幾つかの予備試験を実施している．このレーザーシステムは平成26年度に発振，増幅試験を予定しており，このレーザーが使えるようになると，軟X線光源の出力および効率を大きく改善できるものと考えている．
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[Journal Article] Tuning extreme ultraviolet emission for optimum coupling with multilayer mirrors for future lithography through control of ionic charge states2014
Author(s)
Hayato Ohashi, Takeshi Higashiguchi, Bowen Li, Yuhei Suzuki, Masato Kawasaki, Tatsuhiko Kanehara, Yuya Aida, Shuichi Torii, Tetsuya Makimura, Weihua Jiang, Padraig Dunne, Gerry O’Sullivan, and Nobuyuki Nakamura
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Journal Title
Journal of Applied Physics
Volume: 105
Pages: 033302
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Recent progress in source development for lithography at 6.x nm2013
Author(s)
Gerry O’Sullivan, Thomas Cummins, Padraig Dunne, Akira Endo, Paddy Hayden, Takeshi Higashiguchi, Deirdre Kilbane, Bowen Li, Colm O’Gorman, Takamitsu Otsuka, Emma Sokell, and Noboru Yugami
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Journal Title
Physica Scripta
Volume: T156
Pages: 014105
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Characteristics of extreme ultraviolet emission from mid-infrared laser-produced rare-earth Gd plasmas2013
Author(s)
Takeshi Higashiguchi, Bowen Li, Yuhei Suzuki, Masato Kawasaki, Hayato Ohashi, Shuichi Torii, Daisuke Nakamura, Akihiko Takahashi, Tatsuo Okada, Weihua Jiang, Taisuke Miura, Akira Endo, Padraig Dunne, Gerry O’Sullivan, and Tetsuya Makimura
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Journal Title
Optics Express
Volume: 21
Pages: 31837-31845
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] EUV spectroscopy of highly charged high Z ions in the Large Helical Device plasmas2013
Author(s)
C. Suzuki, F. Koike, I. Murakami, N. Tamura, S. Sudo, H. A. Sakaue, N. Nakamura, S. Morita, M. Goto, D. Kato, T. Nakano, T. Higashiguchi, C. S. Harte, G. O’Sullivan
Organizer
11th International Colloquium on Atomic Spectra and Oscillator Strengths for Astrophysical and Laboratory Plasmas (ASOS-11)
Place of Presentation
University of Mons, Mons, Belgium
Year and Date
20130805-20130809
Invited
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[Presentation] Recent progress in source development in the extreme ultraviolet for lithography and water window imaging2013
Author(s)
Gerry O’Sullivan, Padraig Dunne, Takeshi Higashiguchi, Takamitsu Otsuka, Bowen Li, Imam Kambali, Akira Endo, Fergal O’Reilly, and Deirdre Kilbane
Organizer
11th EUROPEAN CONFERENCE ON ATOMS, MOLECULES AND PHOTONS (ECAMP11)
Place of Presentation
Aarhus University, Aarhus, Denmark
Year and Date
20130625-20130628
Invited
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[Presentation] Progress in Laser-Plasma Sources - 13.5 nm & Beyond
Author(s)
Padraig Dunne, Takeshi Higashiguchi, Takamitsu Otsuka, Weihua Jiang, Akira Endo, Bowen Li, Colm O’Gorman, Thomas Cummings, Patrick Hayden, Tony Donnelly, Fergal O’Reilly, and Gerry O’Sullivan
Organizer
2013 International Workshop on EUV Lithography
Place of Presentation
Makena Beach Golf Resort, Maui, Hawaii
Invited
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[Presentation] Beyond Extreme Ultra Violet (BEUV) Radiation from Spherically symmetrical High-Z plasmas
Author(s)
Kensuke Yoshida, Shinsuke Fujioka, Takeshi Higashiguchi, Teruyuki Ugomori, Nozomi Tanaka, Masato Kawasaki, Yuhei Suzuki, Chihiro Suzuki, Kentaro Tomita, Ryouichi Hirose, Takeo Ejima, Hayato Ohashi, Masaharu Nishikino, Enda Scally, Hiroaki Nshimura, Hiroshi Azechi, and Gerard O’Sullivan
Organizer
The Eighth International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications (IFSA2013)
Place of Presentation
Nara Prefectural New PublicHall, Japan
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[Presentation] Characteristics of extreme ultraviolet emission from high-Z plasmas
Author(s)
Takeshi Higashiguchi, Yuhei Suzuki, Masato Kawasaki, Chihiro Suzuki, Kentaro Tomita, Masaharu Nishikino, Shinsuke Fujioka, Akira Endo, Bowen Li, Takamitsu Otsuka, Padraig Dunne, and Gerry O’Sullivan
Organizer
The Eighth International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications (IFSA2013)
Place of Presentation
Nara Prefectural New PublicHall, Japan
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[Presentation] Characteristics of 6.X-nm Beyond EUV sources
Author(s)
Takeshi Higashiguchi, Takamitsu Otsuka, Thomas Cummins, Colm O’Gorman, Bowen Li, Deirdre Kilbane, Padraig Dunne, Gerry O'Sullivan, Weihua Jiang, and Akira Endo
Organizer
2013 International Symposium on Extreme Ultraviolet Lithography
Place of Presentation
Toyama International Conference Center
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[Presentation] Fundamental properties of the beyond EUV source
Author(s)
Takeshi Higashiguchi, Hayato Ohashi, Yuhei Suzuki, Masato Kawasaki, Bowen Li, Deirdre Kilbane, Padraig Dunne, Gerry O’Sullivan, Weihua Jiang, and Akira Endo
Organizer
2013 International Symposium on Extreme Ultraviolet Lithography
Place of Presentation
Toyama International Conference Center
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[Presentation] Microplasma high-brightness EUV source at 13.5 nm
Author(s)
Takeshi Higashiguchi, Yoichi Hirose, Hayato Ohashi, Yuhei Suzuki, Masato Kawasaki, Hiroyuki Hara, Atsushi Sunahara, Akira Endo, Padraig Dunne, and Gerry O’Sullivan
Organizer
2013 International Symposium on Extreme Ultraviolet Lithography
Place of Presentation
Toyama International Conference Center
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[Presentation] Optimising emission from EUV sources
Author(s)
Gerry O’Sullivan, Bowen Li, Takeshi Higashiguchi, Thomas Cummins, Padraig Dunne, Paddy Hayden, Deirdre Kilbane, Imam Kambali, Colm O’Gorman, Hayato Ohashi, Takamitsu Otsuka, Chihiro Suzuki, Emma Sokell, Noboru Yugami, Sergey Zakharov, Vasily Zakharov
Organizer
レーザー学会，第450回研究会
Place of Presentation
早稲田大学西早稲田キャンパス
Invited
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