高次高調波による軟X線領域での強光子場の発生

由于高次谐波在软 X 射线区域产生强光子场

• 批准号: 14077222
• 负责人: 緑川 克美
• 金额: $ 78.85万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14077222/
• 关键词: 量子エレクトロニクス; 非線形光学; 超短パルスレーザー; 強光子場; コヒーレントX線; X線非線形光学; フェムト秒レーザー; 多光子過程; コヒーレント軟X線; 軟X線非線形光学

我々は、軟X線領域で強光子場を発生することを目的として、これまでに高次高調波のエネルギー化を行い、波長62nm(13次)で約5μJ,波長30nmで0.3μJのエネルギーを得た。さらに、これらの高調波を多層膜鏡により集光し、2光子2電子電離や超しきい値イオン化等の短波長域での非線形光学現象を観測することに成功した。本年度は、この超しきい値イオン化で発生する光電子エネルギースペクトルの時間分解計測によりアト秒パルス列を計測する方法を新たに開発した。実験では、複数の高次高調波のフーリエ合成からなるパルス列をAr原子の二光子超閾イオン化を利用することによって観測した。パルス幅40fsでエネルギー13mJのチタンサファイアレーザーパルスをXeガスセルに緩やかに集光し高次高調波を発生させる。同軸上の基本波は、Siビーム分離板で分離される。このとき用いるSiビーム分離板を上下に2分割することにより、高次高調波を空間的に2分割した。そして、一方のSiビーム分離板をピエゾステージで駆動することにより、片方のビームに時間遅延を持たせることができる。この空間的に2分割されたビームをSn薄膜フィルターで波長を選択した後、Sic凹面鏡でArガスターゲットの中心に集光する。11次〜15次高調波のAr原子による2光子吸収にともなう超しきい値イオン化で発生した光電子を磁気ボトル型飛行時間光電子エネルギー分光器で観測した。その結果、ほぼフーリエ限界に近いパルス幅、450アト秒が観測された。

In the soft X-ray field, strong photon fields are generated at wavelengths of 62nm(13 times) and 0.3μJ at wavelengths of 62nm. In this paper, we successfully measure nonlinear optical phenomena in short wavelength domain such as light collection, 2-photon 2-electron ionization and so on. This year, the development of new methods for the measurement of photoelectron emission and time decomposition was introduced. In fact, the synthesis of high-order high-frequency waves in a complex system can be used to measure the two-photon transition of Ar atoms. The range of 40fs is 13mJ. The range of 40 fs is 13mJ. The range of 40 fs is 13 mJ. Coaxial fundamental waves, Si, Si The separation plate is divided into two parts: upper and lower parts, and upper and lower parts. For example, the time delay of the separation plate of one side and the separation plate of the other side can be reduced. This space is divided into two parts: Sn film, Si concave mirror, Ar concave mirror, Si concave mirror, Si concave mirror The 11th ~ 15th order high-frequency Ar atom is absorbed by two photons, and the photoelectron is generated by a magnetic time-of-flight photoelectron spectrometer. The result is that the range is close to zero, and the range is 450 seconds.

项目成果

Katsumi Midorikawa: "X-Ray Lasers 2002"America Institute of Physics. 6 (2002)

Katsumi Midorikawa：“X 射线激光器 2002”美国物理研究所。

Production of doubly charged helium ions by two-photon absorption of an intense sub-10-fs soft x-ray pulse at 42 eV photon energy.

• DOI: 10.1103/physrevlett.94.043001
• 发表时间: 2005-01
• 期刊: Physical review letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: Y. Nabekawa;H. Hasegawa;E. Takahashi;K. Midorikawa

Generation of sub-10-fs, 5-mJ-optical pulses using a hollow fiber with a pressure gradient

• DOI: 10.1063/1.1883706
• 发表时间: 2005-03
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: A. Suda;M. Hatayama;Keigo Nagasaka;K. Midorikawa

Focusing coherent soft-x-ray radiation to a micrometer spot size with an intensity of 10(14) W/cm2.

• DOI: 10.1364/ol.29.001927
• 发表时间: 2004-08
• 期刊: Optics letters
• 影响因子: 3.6
• 作者: H. Mashiko;A. Suda;K. Midorikawa

Eiji Takahashi: "Generation of high-energy high-order harmonics by use of a long interaction medium"Journal of Optical Society of America. 20・1. 158 (2003)

Eiji Takahashi：“使用长相互作用介质产生高能高次谐波”美国光学学会杂志 20・1（2003 年）。