パルスパワーを用いた卓上型X線レーザの基礎研究

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直径1mm程度〓細管(キャピラリー)を用いた放電励起型のx線レーザは,これまでの高出力パルスレーザを用いたものに比べて,経済性およびエネルギー変換効率といった点で潜在的に優れている.当研究室が所有するパルスパワー技術を背景に,キャピラリー放電型線レーザの可能性を様々な角度から調べることが本研究の目的である.平成10年度に実施した事項を以下に述べる.1) キャピラリー放電駆動電源の改良キャピラリー放電の電源として,水コンデンサを用いた容量移行型電源を用いた.高速電流パルスを発生するためには,主スイッチを含めた負荷回路のインダクタンスの低減が重要である.主スイッチにガス詰め型マルチギャップスイッチを用いて,30kA,立ち上がり時間15nsの電流を達成した.これは既にX線レーザ発振を確認している他の研究例と同等以上である.2) キャピラリー放電プラズマの観測高速度カメラを用いてキャピラリー放電を軸方向から観測した結果,0.1 torr程度の圧カでは放電管壁近傍から放電が始まることが確認された.また,分光器およびレーザ干渉計を用いて放電管出口付近のプラズマを調べた結果,電子温度,電子密度ともにキャピラリー直径に大きく依存することがわかった.3) X線の検出X線ダイオードを用いて軸方向におけるX線(極端紫外から軟X線領域)の検出を行い,x線出カのパルス列を得た.このパルス列はピンチプラズマ柱の不安定性を示唆する.今後,キャピラリーの材料および直径等の最適化が必要である.本研究ではレーザ発振は未確認である.