キャピラリ放電型軟X線レーザの短波長化

较短波长的毛细管放电软X射线激光

• 批准号: 15656073
• 负责人: 堀田 栄喜
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15656073/
• 关键词: キャピラリ; 放電; Zピンチ; レーザ; 軟X線; 短波波; パルスパワー

キャピラリ放電型軟X線レーザとして,これまでに確認されている最小発振波長は,米国コロラド州立大学J.J.Roccaらのグループによって得られたNi様Cdによる13.2nmで,さらなる短波長化が強く望まれている。理論的には,Ni様Xeの4d-4p遷移により波長9.1〜9.5nmのレーザ発振が可能と考えられている。Ni様Xeを得るために必要なプラズマパラメータは,電子密度10^<21>cm^<-3>,電子温度300eV以上と予測されているが,放電電流値100kA程度で,半径50μm程度にプラズマをピンチできれば所用のプラズマを生成することができる。本研究では,現有装置の改造により,これを用いて波長10nm以下のキャピラリ放電型軟X線レーザを実現するための資料を得ることを目的とする。本年度の研究により,以下の成果が得られた。1.中間コンデンサの充電電圧として900kVを得るため,絶縁ガスとしてSF_6を用いた高圧タンク内にパルストランスを設置するための改造を行った。2.Xeを封入したキャピラリ放電を行い,極端紫外領域での出力を調べた。プラズマダイナミクスに整合した光出力は得られたが,レーザ発振の確認には至らなかった。3.海外共同研究者のVrbaらによるシミュレーションでは,窒素の再結合励起により波長13.5nmのレーザ発振の可能性が示された。そこで,窒素のキャピラリ放電も試みたが,レーザ発振は確認できなかった。4.ハルビン工業大学の研究者と共同で,Ne様Arのレーザの発振出力を増大させることを目的に,プラズマ長,キャピラリ径を変化させた実験を行い,出力の増大を確認した。また,プラズマ長300mmのとき,ピンチ時刻付近で連続する2回のレーザ発振出力を観測した。

The minimum wavelength of excitation was determined by the wavelength of excitation of the first phase of the second phase of the third phase of the second phase of the second phase of the third phase of the fourth phase of the third phase of the fourth phase of the fourth phase of the Theoretically, it is possible and possible to detect the 4d-4p migration of Ni Xe at wavelengths of 9.1 ~ 9.5 nm. The electron density is 10^<21>cm^<-3>, the electron temperature is 300eV or more, the discharge current is 100kA, and the radius is 50μm. This study aims to improve the performance of the existing equipment and to obtain data for the use of laser soft X-rays with wavelengths below 10nm. This year's research was conducted, and the following results were obtained. 1. The charging voltage of the intermediate circuit is 900kV, and the voltage of the intermediate circuit is 900 kV. 2. Xe is sealed in the air, and the output in the extreme ultraviolet field is adjusted. For example, if you want to make a mistake, you can make a mistake. 3. The overseas co-investigator's Vrba test results showed that the possibility of resonance at 13.5 nm was demonstrated by the recombination excitation of the elements.そこで,窒素のキャピラリ李国も试みたが,レーザ発振は确认できなかった。4. The researchers of the University of Technology jointly confirmed that the vibration output of Ne Ar increased. The vibration output of the two-cycle vibration generator is measured at a time when the vibration generator is 300mm long.

项目成果

坂本伸広, 近藤康太郎, 中島充夫, 林靖, 堀田栄喜, 堀岡一彦: "パルスパワー放電励起軟X線レーザーの動作条件と短波長化"平成15年電気学会基礎・材料・共通部門大会. 1. (2003)

Nobuhiro Sakamoto、Kotaro Kondo、Mitsuo Nakajima、Yasushi Hayashi、Eiki Hotta、Kazuhiko Horioka：“脉冲功率放电激发软 X 射线激光器的操作条件和较短波长”2003 年 IEEJ 基础、材料和公共部分会议 1。（2003 年） ）

K.Horioka, M.Nakajima, M.Masnavi, N.Sakamoto, et al.: "Consideration on the Scaling of Capillary Pinch Lasers"Proc.IEEE 2003 International Conference on Plasma Science. 443 (2003)

K.Horioka、M.Nakajima、M.Masnavi、N.Sakamoto 等人：“考虑毛细管收缩激光器的缩放”Proc.IEEE 2003 年国际等离子体科学会议。

Y.Hayashi, G.Hamid, H.Taniguchi, N.Sakamoto, et al.: "Operating Conditions of the Capillary Discharge for Soft X-ray Laser Generation"Proc.International Conference on Phenomena in Ionized Gases. Vol.2. 107-108 (2003)

Y.Hayashi、G.Hamid、H.Taniguchi、N.Sakamoto 等人：“软 X 射线激光发生的毛细管放电的操作条件”Proc.国际电离气体现象会议。

M.Watanabe, Y.Hayashi, H.Taniguchi, P.R.Chalise, et al.: "Characteristics of Capillary Discharge Ne-like Ar Soft X-ray Laser"Proc.14th International Pulsed Power Conference. 141 (2003)

M.Watanabe、Y.Hayashi、H.Taniguchi、P.R.Chalise 等：“毛细管放电类氖 Ar 软 X 射线激光器的特性”Proc.14th 国际脉冲功率会议。

Y.Hayashi, Y.Xiao, N.Sakamoto, H.Miyahara, G.Niimi et al.: "Performance of Ne-like Soft X-ray Laser using Capillary Z-Pinch Discharge"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.42,Pt.1・No.8. 5285-5289 (2003)

Y.Hayashi、Y.Xiao、N.Sakamoto、H.Miyahara、G.Niimi 等：“使用毛细管 Z 收缩放电的类氖软 X 射线激光的性能”日本应用物理学杂志第 42 卷。 ，第 1 篇·第 5285-5289 号（2003 年）