軟X線超高速光電子分光法による内殻電子ダイナミクスの実時間観測

利用软X射线超快光电子能谱实时观察核心电子动力学

• 批准号: 22H02044
• 负责人: 金安 達夫
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Saga Industrial Promotion Organization
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02044/
• 关键词: 超高速分光; 量子制御; 内殻電子; シンクトロトロン光源; 放射光; 光電子干渉

光を用いて物質内のあらゆる電子の運動を実時間観測することは，光科学・物質科学研究の究極的な目標の一つである．本研究では分子科学研究所の放射光源UVSORで生成した軟X線のダブルパルスによる軟X線超高速光電子分光法を開発し，原子や分子の内殻空孔の時間発展をアト秒からフェムト秒域で可視化する方法を開拓する．今年度は以下の研究を行った．(1) 軟X線超高速光電子分光法の開発：キセノン原子の浅い内殻電子をターゲットとした二次元光電子干渉像の測定に成功し，数フェムト秒の時間スケールで進行する内殻空孔波束の時間発展に関する情報を引き出した．調整段階で行ったヘリウム原子の光電子干渉について実験結果を時間領域のダブルスリット実験の観点から解釈し，研究成果を論文投稿した．(2) 放射光電場の計測：干渉法を用いて単一電子が発する電磁放射の波形を世界で初めて実測することに成功した．本成果は米国光学会の学術誌OPTICAに掲載された．（3）光多重イオン化：多電子同時計測装置を用いて軟X線ダブルパルスによる希ガス原子の光二重イオン化の観測を試みた．光二重イオン化における光電子干渉を示す明確なデータは得られなかったが，計測手法の改善点を見出すことは出来た．測定条件の検討を進め次年度以降に再実験を行う．（4）水冷ピンホールの開発：光ビームのエミッタンス低減操作を目的としてピンホール装置を設計・制作した．制作した装置をビームラインへ持ち込みエミッタンスの低減操作を試みた．

Light を with い て material within の あ ら ゆ る electronic の movement を be time 観 す measurement る こ と は, optical science, material science research の ultimate な target の a つ で あ る. This study で は molecular science institute の radiation light source UVSOR で generated し た soft X-ray の ダ ブ ル パ ル ス に よ る soft X-ray ultra-high-speed photoelectron spectrometry を open 発 し, atomic や molecular の inner hole の time 発 exhibition を ア ト seconds か ら フ ェ ム ト seconds domain で visualization す を る method to develop す る. This year を the following を research lines った. (1) soft X-ray ultra-high-speed photoelectron spectrometry の open 発 : キ セ ノ ン atomic の shallow い inner shell electron を タ ー ゲ ッ ト と し た secondary yuan optoelectronic involved like の に し success, several フ ェ ム の ト seconds ス ケ ー ル で for す る inner hole beam の time 発 exhibition に masato す る intelligence を lead き out し た. Line adjustment Duan Jie で っ た ヘ リ ウ ム atomic の photoelectron dry involved に つ い て be 験 results を time domain の ダ ブ ル ス リ ッ ト be 験 の 観 point か ら solution 釈 し, research を paper submitted し た. (2) radiation の photoelectric field measuring: dry を involved method with い て 単 an electronic が 発 す る electromagnetic radiation の waveform を め the early で て be measured す る こ と に successful し た. This achievement is published in に academic journal OPTICA of the Optical Society of America された. (3) multiple light イ オ ン : electronic measuring devices at the same time more を with い て soft X-ray ダ ブ ル パ ル ス に よ る bush ガ ス atomic の light double イ オ ン change の を 観 test try み た. Double light イ オ ン change に お け る photoelectron dry involved を す indicated explicitly な デ ー タ は have ら れ な か っ た が, measuring technique の improve point out を す こ と は た. The determination conditions are as follows: を proceed to め in the following year and に conduct further experiments on を and う. (4) water-cooled ピ ン ホ ー ル の open 発 : light ビ ー ム の エ ミ ッ タ ン ス low cut operation purpose を と し て ピ ン ホ ー を ル device design, production of し た. Making し た device を ビ ー ム ラ イ ン へ hold ち 込 み エ ミ ッ タ ン ス の low cut operation を み た.

项目成果

シンクロトロン光源によるダブルパルス放射の時間構造

同步加速器光源双脉冲辐射的时间结构

• 发表时间: 2022
• 作者: 金安達夫;保坂将人;真野篤志;高嶋圭史;藤本将輝;岩山洋士;E. Salehi;彦坂泰正;加藤政博
• 通讯作者: 加藤政博

タンデムアンジュレータによる極端紫外ダブルパルスの発生とその利用

串联波荡器产生极紫外双脉冲及其应用

• 发表时间: 2023
• 作者: 金安達夫;彦坂泰正，和田真一，藤本将輝;太田紘志，岩山洋士,保坂将人;真野篤志;高嶋圭史;E. Salehi,加藤政博
• 通讯作者: E. Salehi,加藤政博

原子の内殻励起における電子波束の干渉

电子波包对原子内层激发的干扰

• 发表时间: 2022
• 期刊: 光学
• 作者: Kaneyasu T;Hikosaka Y;Fujimoto M;Iwayama H;Katoh M;金安達夫，彦坂泰正，藤本将輝，岩山洋士，加藤政博
• 通讯作者: 金安達夫，彦坂泰正，藤本将輝，岩山洋士，加藤政博

希ガス可視蛍光を用いた極端紫外光の偏光測定

利用稀有气体可见荧光进行极紫外光偏振测量

• 发表时间: 2023
• 作者: 金安達夫;彦坂泰正，和田真一，藤本将輝;太田紘志，岩山洋士,保坂将人;真野篤志;高嶋圭史;E. Salehi,加藤政博;金安達夫，穂坂綱一，足立純一
• 通讯作者: 金安達夫，穂坂綱一，足立純一

Wave packet interferometry in the ultraviolet extreme and attosecond regime using tandem undulator

使用串联波荡器在极紫外和阿秒范围内进行波包干涉测量

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiroshi Nakatsuji;Hiroyuki Nakashima;T. Kaneyasu
• 通讯作者: T. Kaneyasu