高強度軟X線高次高調波と原子の非線形相互作用による多価イオン生成メカニズムの解明

阐明高强度软X射线高次谐波与原子之间非线性相互作用产生多价离子的机制

• 批准号: 16740237
• 负责人: 長谷川 宗良
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Institute for Molecular Science (2005)The Institute of Physical and Chemical Research (2004)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16740237/
• 关键词: 高次高調波; 軟X線; 非線形現象; 強光子場; 2光子2重イオン化; 自己相関法

軟X線領域(λ<30nm)において非常に大きな強度(10^<14>W/cm^2)を持つ高次高調波と物質の相互作用を調べることは、強光子場下における新奇な現象を発見するという興味に加えて、光源である高次高調波自体をキャラクタリゼーションする上で重要である。特に高次高調波は、その広い周波数帯域からアト秒パルスを発生する事が可能であり、そのパルス幅を直接計測する事が求められている。しかし、時間幅が非常に短いためその計測においては非線形現象を用いた相関法で測定する以外になく、強度の弱い光源ではパルス幅を直接計測出来ていなかった。昨年度に、我々は高強度の高次高調波を用いることによって世界で初めて軟X線領域における非線形光学現象を観測した。この観測にもとづき、本年度はこの非線形現象を利用して電子分光法を用いた高次高調波のパルス幅の計測を行った。具体的には、高次高調波(11〜15次)を用いてヘリウムおよびアルゴン原子の非線形過程を電子分光装置を用いて観測し、この非線形現象を用いて、高次高調波のパルス幅の計測を行った。本研究で用いた飛行時間型の電子分光装置ではイオンの計測に比べて捕集効率が落ちるため、軟X線ではなく、強度の強い波長60nm近傍の高次高調波を光源として使用した。観測されたパルス幅は、おおよそ30fs程度のものが得られたが、これは高次高調波を発生させる基本波のパルス幅が23fsであるためだと思われる。また時間的な分解能を向上させることによって、高次高調波のパルスにはさらにパルス構造があり、それらのパルス幅が450asであることが明らかとなった。これらの結果は、今後の発展が期待されるアト秒科学の分野において、光のパルス幅の直接計測を行う上で大きな寄与をするものである。

Soft X-ray field (λ&lt;30nm) is very high intensity (10^<14>W/cm^2), high order high frequency wave and material interaction modulation, strong photon field, novel phenomenon, interesting, light source, high order high frequency wave itself, high frequency wave, high frequency wave high frequency high In particular, high-order high-frequency wave frequency band is possible, and the amplitude of the wave is directly measured. The measurement of non-linear phenomena is carried out by correlation method, and the measurement of weak light source amplitude is carried out directly. In the past year, we have measured high-intensity and high-order optical phenomena in the soft X-ray field. This year, the measurement of non-linear phenomena was carried out by using electron spectroscopy. Specifically, high-order high-frequency waves (11 ~ 15 times) are used to measure the amplitude of atomic non-linear processes using electron spectroscopic devices. In this study, a time-of-flight electron spectroscopic device was used to measure the capture efficiency, intensity, and wavelength of soft X-rays near 60nm. The amplitude of the fundamental wave is 23fs. The amplitude of the fundamental wave is 30fs. The decomposition of time can be divided into two parts: high frequency wave and high frequency wave. The results are expected to be developed in the future. The division of science and technology, the direct measurement of optical amplitude, and the development of science and technology are discussed.

项目成果

Multiphoton ionization of He by using intense high-order harmonics in the soft-x-ray region

• DOI: 10.1103/physreva.71.023407
• 发表时间: 2005-02
• 期刊: Physical Review A
• 影响因子: 2.9
• 作者: H. Hasegawa;E. Takahashi;Y. Nabekawa;K. Ishikawa;K. Midorikawa

Concerted and sequential Coulomb explosion processes of N_2O in intense laser fields by coincidence momentum imaging

重合动量成像研究强激光场中 N_2O 的协同连续库仑爆炸过程

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Chemical Physics 123
• 作者: O.V.Misochko;M.Hase;M.Kitajima;A.Hishikawa et al.;M.Ueyama et al.
• 通讯作者: M.Ueyama et al.

Nonlinear multiphoton processes with soft x-ray photons and its application to autocorrelation measurement

软X射线光子非线性多光子过程及其在自相关测量中的应用

• 发表时间: 2005
• 期刊: SPIE The international society for optical engineering 5920
• 作者: K.Midorikawa;et al.
• 通讯作者: et al.

Conclusive evidence of an attosecond pulse train observed with the mode-resolved autocrrelation technique

使用模式分辨自相关技术观察到的阿秒脉冲串确实证据

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physical Review Letters 96
• 作者: Taro Nagao;Toshiyuki Tanaka;M.Yasuhara;A.Morinaga;Y.Nabekawa et al.
• 通讯作者: Y.Nabekawa et al.

Nonlinear multiphoton process of He at 42 eV by high-order harmonics

高次谐波在 42 eV 下的 He 非线性多光子过程

• 发表时间: 2005
• 期刊: Laser Physics 15
• 作者: Taro Nagao;Toshiyuki Tanaka;M.Yasuhara;A.Morinaga;Y.Nabekawa et al.;K.Midorikawa et al.;M.Ueyama et al.;H.Hasegawa et al.
• 通讯作者: H.Hasegawa et al.