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

短波长强激光场中的多光子多重电离机制

• 批准号: 21K03430
• 负责人: 彦坂 泰正
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03430/
• 关键词: 自由電子レーザー; 多光子多重イオン化

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。

Free electrons レ ー ザ ー (glycoprotein FEL) の using に よ り, short-wave taller intensity レ ー ザ ー field と atoms, molecules と の interaction に よ る nonlinear optical phenomenon に つ い て の be 験 study が き く progress し, そ の main は な process, move more な Duan Jie の photon absorption 収 に よ る multiple イ オ ン change で あ る こ と が points か っ て き て い る. そ の multiple イ オ ン change メ カ ニ ズ ム の な detailed understanding を into め る た め に は, フ ェ ム ト seconds の glycoprotein FEL パ ル ス の in each light absorption 収 経 road で generated し て い る electronic state に つ い て の intelligence が key と な る. This study で は, こ れ ま で に open 発 を into め て き た multi-electron · イ オ ン に measuring method base づ き, a 々 の light absorption 収 を highly に 経 road recognition し て, そ こ に masato and し て い る electronic state を direct に 観 measuring す る こ と を refers し て い る. Riken の glycoprotein FEL facilities SACLA の soft X-ray ビ ー ム ラ イ ン BL1 を using し, magnetic 気 ボ ト ル type electronic analyzer を い た multi-electron · イ オ ン measuring at the same time be 験 を expand し た. そ こ で は, Kr の purple outland の nonlinear process に お い て, inner orbit の electron mobility between に base づ く new し い タ イ プ を の resonance phenomenon shows し た. こ の resonance process を up こ す る wavelength に お い て は, よ り sharper rate に multiple イ オ ン change が progress す る い る こ と が points か っ た. ま た, ヨ ウ change メ チ ル の レ ー ザ ー light に よ る photolysis process from を glycoprotein FEL に よ る inner イ オ ン change に よ っ て プ ロ ー ブ す る こ と を try み た. Talk そ の determination results に つ い て を into め る の に あ た り, reference と な る inner イ オ after the ン の オ ー ジ ェ collapse 壊 に よ り generated す る イ オ ン kind の intelligence insufficient が し て い る. そ の intelligence を glycoprotein FEL be 験 と は に independently obtain す る た め, molecular science institute の radiation light facilities を using し た multi-electron · イ オ ン measuring at the same time be 験 を line っ た.

项目成果

Coster-Kronig and super Coster-Kronig transitions from the Xe 4s core-hole state

Xe 4s 核孔态的 Coster-Kronig 和超级 Coster-Kronig 转变

• DOI: 10.1039/d2cp02149h
• 发表时间: 2022
• 期刊: Physical Chemistry Chemical Physics
• 影响因子: 3.3
• 作者: 黒石健太;湯川恵介;奥山弘;八田振一郎;有賀哲也;Yasumasa Hikosaka and Stephan Fritzsche
• 通讯作者: Yasumasa Hikosaka and Stephan Fritzsche

極紫外自由電子レーザー場中Kr原子の共鳴内殻軌道間遷移の観測

极紫外自由电子激光场中氪原子共振核轨道跃迁的观测

• 发表时间: 2023
• 作者: 伏谷瑞穂;山田誠;藤瀬光香;大和田成起;富樫格;中嶋享;矢橋牧名;松田晃孝;彦坂泰正; 菱川明栄
• 通讯作者: 菱川明栄

電子-イオンコインシデンス計測によるKr原子の極紫外非線形内殻イオン化過程の観測

利用电子-离子符合测量观测氪原子的极紫外非线性核心电离过程

• 发表时间: 2021
• 作者: 伏谷瑞穂;小泉舜矢;田口直人;山田誠;藤瀬光香;大和田成起;富樫格;中嶋享;矢橋牧名;松田晃孝;彦坂泰正;菱川明栄
• 通讯作者: 菱川明栄

Multi-electron-ion coincidence spectrometer with a high-efficiency microchannel plate detector

配备高效微通道板检测器的多电子离子符合谱仪

• DOI: 10.1016/j.elspec.2022.147158
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena
• 影响因子: 1.9
• 作者: 八田振一郎;湯川恵介;黒石健太;奥山弘;有賀哲也;Yasumasa Hikosaka
• 通讯作者: Yasumasa Hikosaka

Sequential quadruple Auger decay pathways from the Xe 4s core-hole state

Xe 4s 核空穴态的顺序四俄歇衰变路径

• DOI: 10.1103/physreva.106.062814
• 发表时间: 2022
• 期刊: Physical Review A
• 影响因子: 2.9
• 作者: 八田振一郎;湯川恵介;黒石健太;村田朋香;奥山弘;有賀哲也;Yasumasa Hikosaka
• 通讯作者: Yasumasa Hikosaka