Investigation on electronic dynamics of molecules in laser fields with attosecond photoelectron interferometry

阿秒光电子干涉研究激光场中分子的电子动力学

基本信息

批准号：
22H02043
负责人：
板倉隆二
金额：
$ 11.4万
依托单位：
National Institutes for Quantum Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究はレーザー電場中の電子波動関数について位相を含めた複素振幅の変化を明らかにし、波動関数の実時間変化を可視化することを目指している。そのため、光電子干渉計測を行い、そこから光電子波動関数の複素振幅の変化を直接観測することが本研究の計画である。令和４年度は、まず、１光子でイオン化を起こすことができる真空紫外・極端紫外波長領域の干渉計の開発を行った。高次高調波発生部、空間ビーム分割のためナノメートル精度で位置を制御できるシリコン2分割ミラー、高調波集光用シリコントロイダルミラーを接続・配置することのできる真空チャンバーを設計した。真空チャンバーは、光学素子が配置されるチャンバー内の光学テーブルとターボ分子ポンプが接続されたチャンバー本体はベローズやフレキチューブにより振動が直に伝わらないように分離した設計とした。設計したチャンバー製作やホルダー、外部から駆動可能な並進・回転ステージなど必要物品の手配はほぼ終わった。光電子・光イオン同時運動量画像計測装置については、これまで開発・運用してきた装置とサブ 10 fs パルスを用いた計測試験を行い、検出器のイオン、電子それぞれの検出効率を評価した。また、搬送波包絡線位相をレーザーショット毎にタグ付けするための検出器も自作し、位相情報を時間情報に変換し、各レーザーショット毎のイオン、電子の信号を取り込んでいる時間-デジタル変換器で同時に取り込めるようにした。その結果、測定後のデータを位相毎にソートして、位相の関数としてデータを分類することが可能となった。

这项研究旨在阐明复杂幅度的变化，包括相激光电场中电子波函数的变化，并可视化波形的实时变化。因此，这项研究的计划是执行光电子干扰测量，并直接观察到光电波函数的复杂幅度的变化。在2022财年，我们首先在真空紫外线和极端紫外线范围内开发了一个干涉仪，可以用一个光子电离。我们设计了一个真空室，该腔室允许连接和放置高阶谐波发生器，硅的两片镜，可以以纳米的精度控制位置以进行空间束分裂，以及用于谐波冷凝的硅环形镜。设计真空腔，使其在光学元件所在的室内的光学表和连接到涡轮分子泵连接的腔室的腔室通过波纹管和弯曲管连接，以防止振动直接传输。几乎完成了必要物品的安排，例如设计的室构造，持有者和外部驱动的翻译和旋转阶段。对于同时的光电子和照相图像图像测量设备，使用到目前为止已经开发和操作的设备进行了测量测试，并以下是10 fs脉冲，并评估了检测器中每个离子和电子的检测效率。我们还创建了一个用于为每个激光拍摄的载波信封阶段标记的检测器，将相位信息转换为时间信息，从而可以使用捕获每个激光拍摄的离子和电子信号的时数转换器同时捕获它。结果，可以按相位按相位对测量的数据进行分类，并将数据分类为相位的函数。