高次高調波による軟X線領域での強光子場の発生

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。

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。