Multi-photon multiple ionization mechanism in short-wavelength intense laser field

自由電子レーザー（FEL）の利用により，短波長高強度レーザー場と原子・分子との相互作用による非線形光学現象についての実験研究が大きく進展し，その主要な過程は摂動的な多段階の光子吸収による多重イオン化であることが分かってきている。その多重イオン化メカニズムの詳細な理解を進めるためには，フェムト秒のFELパルス中の各光吸収経路で生成している電子状態についての情報が鍵となる。本研究では，これまでに開発を進めてきた多電子・イオン同時計測法に基づき，個々の光吸収経路を高度に識別して，そこに関与している電子状態を直接的に観測することを目指している。理研のFEL施設SACLAの軟X線ビームラインBL1を利用し，磁気ボトル型電子分析器を用いた多電子・イオン同時計測実験を展開した。そこでは、Krの極紫外域の非線形過程において、内殻軌道間の電子遷移に基づく新しいタイプの共鳴現象を見出した。この共鳴過程を起こする波長においては、より効率的に多重イオン化が進展するいることが分かった。また、ヨウ化メチルのレーザー光による光解離過程をFELによる内殻イオン化によってプローブすることを試みた。その測定結果について議論を進めるのにあたり、参考となる内殻イオン化後のオージェ崩壊により生成するイオン種の情報が不足している。その情報をFEL実験とは独立に取得するため、分子科学研究所の放射光施設を利用した多電子・イオン同時計測実験を行った。

自由電子レーザー（FEL）の利用により，短波長高強度レーザー場と原子・分子との相互作用による非線形光学現象についての実験研究が大きく進展し，その主要な過程は摂動的な多段階の光子吸収による多重イオン化であることが分かってきている。その多重イオン化メカニズムの詳細な理解を進めるためには，フェムト秒のFELパルス中の各光吸収経路で生成している電子状態についての情報が鍵となる。本研究では，これまでに開発を進めてきた多電子・イオン同時計測法に基づき，個々の光吸収経路を高度に識別して，そこに関与している電子状態を直接的に観測することを目指している。理研のFEL施設SACLAの軟X線ビームラインBL1を利用し，磁気ボトル型電子分析器を用いた多電子・イオン同時計測実験を展開した。そこでは、Krの極紫外域の非線形過程において、内殻軌道間の電子遷移に基づく新しいタイプの共鳴現象を見出した。この共鳴過程を起こする波長においては、より効率的に多重イオン化が進展するいることが分かった。また、ヨウ化メチルのレーザー光による光解離過程をFELによる内殻イオン化によってプローブすることを試みた。その測定結果について議論を進めるのにあたり、参考となる内殻イオン化後のオージェ崩壊により生成するイオン種の情報が不足している。その情報をFEL実験とは独立に取得するため、分子科学研究所の放射光施設を利用した多電子・イオン同時計測実験を行った。