高繰り返しＸ線レーザーの開発と応用研究

高重复频率X射线激光器的开发与应用研究

• 批准号: 16F16019
• 负责人: 錦野 将元
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16F16019/
• 关键词: 軟X線レーザー; プラズマ; アブレーション; 軟Ｘ線レーザー

超短パルスレーザーと物質の相互作用による高温高密度プラズマをレーザー媒質として用いることで、波長数十nmの領域でピコ秒程度の超短パルスかつコヒーレントな軟X線ビームの生成が可能であり、高空間・高時間分解計測用のプローブ光源や超微細構造加工用のドライバーとして基礎研究から産業応用を目指した開発が行われている。本研究では産業応用への展開を目指し、プラズマを励起するための高繰り返し・高出力・高機能レーザーを開発することで、これまでにないシングルショットによる計測が可能な10Hz高繰り返し高コヒーレント軟X線レーザーやX線光源を開発し、そのX線レーザーを用いたナノスケール微細加工やナノスケール計測に関しての応用展開を目指す。平成29年度は、前年度に高出力化・高機能化を実施したTi:Sapphireレーザーやプリパルス生成用YAGレーザーを用いて10Hz繰り返しX線レーザー発生実験を行った。モリブデンをターゲットとした波長18.9nmのX線レーザーに関して発振最適化実験を行い、国内で初めて斜入射励起方式により10Hz繰り返しX線レーザーの発振実験に成功した。また、応用研究としてコヒーレントX線自由電子レーザーを用いたアブレーション実験を行い、SiやSiN等のSi系材料のアブレーションについて実験を行い、アブレーション閾値近傍でのナノ微細構造の生成やアブレーション閾値の評価を実施し、国際共同研究によるシミュレーションによるアブレーション閾値との評価を行い、シミュレーションで評価されるアブレーション閾値と実験による閾値が非常に近いということが確認できた。

通过使用高温，高密度的等离子体，由于超短脉冲激光器和材料作为激光培养基的相互作用，可以生成超短脉冲，并在几个NM的较高量和探测器中开发出较高的速度和概率的范围，并且在较高的范围内开发了超短脉冲，并且在较高的范围内，并且是在基础上进行的，并且是在基础上进行的，并且是概括性的，并且是在基础上进行的，并且是概括性的。用于超细结构处理。 This research aims to develop industrial applications, and by developing high-repeat, high-power, high-performance lasers for excitation of plasma, we have developed 10Hz high-repeat, high-coherent soft X-ray lasers and X-ray light sources that can measure using unprecedented single shots, and aims to develop applications in nanoscale microfabrication and nanoscale measurement using these X-ray激光。 2017年，我们使用Ti：Sapphire激光器进行了10Hz重复的X射线激光生成实验，该实验在上一年的功率和功能得到了改善，并且是脉冲前生成的YAG激光器。我们在X射线激光器上进行了振荡优化实验，其波长为18.9 nm，该波长用钼靶向，并使用10Hz重复的X射线激光器在日本首次使用倾斜入射的激发方法成功地进行了振荡实验。此外，作为一项应用研究，使用相干X射线无电子激光进行消融实验，并进行了实验，并进行了基于SI基材料（例如SI和SIN）的消融，纳米 - 细胞结构在消融附近产生的纳米 - 细胞结构是在消融截止日期附近通过及时进行的，并通过Inshord theShold和Internation进行了评估，并与Internation Inshore进行了Inshortation and Intherations，并进行了一定的评估。确认通过模拟和实验阈值评估的消融阈值非常接近。

项目成果

Technische Universit Wien(Austria)

维也纳工业大学（奥地利）

DEVELOPMENT OF A HIGH REPETITION RATE PLASMA- BASED SOFT X-RAY LASER: APPLICATIONS AND CURRENT STATUS IN QST

高重复率等离子体软 X 射线激光器的开发：QST 中的应用和现状

• 发表时间: 2016
• 作者: T.-H. Dinh;N. Hasegawa;M. Ishino;M. Kishimoto;S. Namba;J. Seres;M. Nishikino and T. Kawachi
• 通讯作者: M. Nishikino and T. Kawachi

Academy of Science of Czech Republic(チェコ)

捷克共和国科学院（捷克共和国）

Highly coherent lab-scale soft x-ray laser using multistage amplifier

使用多级放大器的高度相干实验室规模软 X 射线激光器

• 发表时间: 2017
• 作者: T.-H. Dinh;N. Hasegawa;M. Kishimoto;S. Namba;J. Seres;M. Nishikino;and T. Kawachi
• 通讯作者: and T. Kawachi

Characteristics of laser produced plasmas of hafnium and tantalum in the 1-7 nm region

1-7 nm 区域激光产生的铪和钽等离子体的特性

• DOI: 10.1140/epjd/e2017-70830-6
• 发表时间: 2017
• 期刊: European Physical Journal D
• 影响因子: 1.8
• 作者: Li Bowen;Otsuka Takamitsu;Sokell Emma;Dunne Padraig;O'Sullivan Gerry;Hara Hiroyuki;Arai Goki;Tamura Toshiki;Ono Yuichi;Thanh-Hung Dinh;Higashiguchi Takeshi
• 通讯作者: Higashiguchi Takeshi