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サブフェムト秒電子線計測法の開発

亚飞秒电子束测量方法的发展

基本信息

批准号：
21K21344
负责人：
森本裕也
金额：
$ 34.44万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Home-Returning Researcher Development Research)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-02-18 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究課題では、アト秒域の極めて短い時間幅を有する電子ビームを利用した超高速イメージング手法の開発を行う。初年度である2022年度は、今後行う実験の準備として、独自のアト秒電子ビーム装置の設計および開発を行った。高いコヒーレンスを有する電子ビーム発生のため、タングステン針を線源とする冷陰極電解放出型の電子銃を製作した。また、電子銃内でのビーム強度の低減を抑え高い電流値を得るために、電子ビームの飛行軌道シミュレーションを行って設計された複数の静電レンズを電子銃に組み込んだ。電子ビームを電子銃から試料まで導くために使用する磁場レンズも飛行軌道シミュレーションを行って設計・製作した。サブフェムト秒電子線イメージングのためには、電子ビームの時間変調用と測定用の2つの試料を高い精度で位置決めする必要があるが、本課題では、3方向の位置および2方向の角度を精密に制御できる試料ステージを構築した。さらに、電子ビームの時間変調およびサブフェムト秒ポンプ・プローブ測定のための中赤外レーザー光源の開発も行った。高強度中赤外光発生のため、波長1マイクロメートルのフェムト秒パルスを励起光とする2段光パラメトリック増幅器を開発した。増幅用の非線型光学結晶にKTA結晶を用いることで、15 Wの1マイクロメートル励起光に対して、1 Wの3.4マイクロメートル光を得ることに成功した。独自の自己相関計測器を用いることで、パルス幅が180フェムト秒であることが分かった。以上の2022年度の成果によって、2023年度以降に実施する実験の準備がおおむね整った。

The research topic is to develop the technology of ultra-high-speed communication in the field of electronic communication. In the first year of 2022, the preparation for future implementation and the design and development of independent electronic devices will be carried out. The electron emission of the high temperature cathode is produced by the electron emission of the cold cathode. The low attenuation of the electron beam intensity and the high current value of the electron beam are designed to reduce the number of electrostatic beams in the electron beam. The design and manufacture of electronic test materials are based on the application of magnetic field. The time of electronic line measurement and the time of measurement of 2 samples with high accuracy are necessary for the determination of position. The position of 3 directions and the angle of 2 directions are precisely controlled and the time of sample measurement is constructed. The development of light sources in China is determined by the time of electronic display. High intensity infrared emission, wavelength 1, excitation 2, amplification Non-linear optical crystals for amplitude enhancement KTA crystals were successfully used in 15 W and 3.4 W laser excitation. Use your own relevant meter alone, and the width of the meter is 180 The above achievements in 2022 and preparations for implementation since 2023 have been completed.