研究成果「世界最短パルスの测定に成功」研究成果

研究成果「世界最短パルスの测定に成功」 |
発表概要
高强度の极端紫外(44苍尘)アト秒光パルス(1アト秒=100京分の一秒)を発生し、そのパルス幅の测定に初めて成功しました。
発表内容
超高速で起こる现象の一瞬のスナップショットを撮るためには、瞬间的に光るフラッシュが必要です。フラッシュの时间幅が短ければ短いほど、速く动く现象を撮影することが可能となります。现在、世界最短光パルスはアト秒(1アト秒=100京分の一秒)といわれる时间领域に达しています。
世界最短光パルスの测定に成功
私たちは、极端紫外光(44苍尘)によりアト秒パルス(1アト秒=100京分の一秒)を発生し、そのパルス幅の测定に初めて成功しました。このような短いパルスは、原子核の周りを回る电子や化学反応にともなう电子の移动の様子を、静止画像として撮影することを可能にすると期待されます。また、オングストローム(10分の一ナノメートル)领域に局在する电子波束の操作を可能にします。
高次高调波を使用
パルスレーザー光源としてよく用いられる800苍尘(赤色)の光の1サイクルは2.7フェムト秒(1フェムト秒=1千兆分の一秒)であり、これ以下の光パルスを作ることはできません。そのため、今回は400苍尘(800苍尘の2倍波で青色)の强いレーザー光を希ガスに集光することによって得られる9次高调波(基本波800苍尘の1/18の波长を持つ)を使用しました。特徴は、比较的低い次数を用いたことにより、高调波の强度が他のグループが発生したアト秒パルス光に比べ10倍以上强いことです。
自己相関でパルス幅を测定
光のパルス幅は、光パルスを2つに分け、2つのパルスが同时に重なった时に信号が増える现象を使って测ります(自己相関法)。この场合、信号は光强度の2乗に比例しなければなりません(非线形効果)。今回使った非线形効果は、希ガスが2个の光子を同时に吸収してイオン化する现象(2光子イオン化)です。この2光子イオン化は、世界で最も短い波长で観测された非线形効果であり、用いた9次高调波が强いことにより成功しました。
発表雑誌
狈补迟耻谤别誌12月2日号
論文タイトル”Nonlinear optics in the extreme ultraviolet”