X線自由電子レーザーでポンプされる1.5アングストロームの原子内殻レーザー
Hitoki Yoneda1,2, Yuichi Inubushi2,3, Kazunori Nagamine1
1Institute for Laser Science, University of Electro-Communications, Chofu, Tokyo 182-8585, Japan.
Nature
|August 28, 2015
まとめ
研究者らは銅のターゲットを用いて 硬いX線内殻の原子レーザーを開発し 波長1.5アングストロームを達成した. この画期的な発見により 超高速のX線スペクトロスコーピーと 量子光学が進歩し 解像度や時間測定が改善されました
科学分野:
- 原子物理学
- X線科学
- レーザー技術
背景:
- 短波レーザー,特にコヒーレントX線の開発は,高解像度画像と時間測定に不可欠です.
- フリー電子レーザー (FEL) の最近の進歩により,アングストローム方式のハードX線生成が可能になり,超高速X線スペクトルと量子光学に影響を与えました.
- 14nmのネオンベースのような以前の原子レーザーは,柔らかいX線FELを使用しました.
研究 の 目的:
- ハードX線内殻の 原子レーザーの達成を報告する
- 銅のターゲットを用いてアングストロームの波長でレーザー操作を実証する.
- 内殻の原子レーザーをポンプするためにFELの可能性を探索する.
主な方法:
- レーザー生成のために銅の標的を使用した.
- 10^19 W/cm^2の強度を持つX線自由電子レーザー (XFEL) を使った.
- 人口の逆転を達成するために,銅K吸収エッジにXFELパルスを調節します.
- ポンプと種を蒔くための2色モードでXFELソースを操作します.
主要な成果:
- 原子レーザーを成功裏に生成しました 原子レーザーの内部は1.5アングストロームの波長で動作します
- 増幅された自発放出により,銅Kα線で十分な集団逆転を達成した.
- 内部シェル原子レーザーポンプの強度のXFELの使用の可行性を実証しました.
結論:
- この研究は,ハードX線原子レーザーの生成のための新しい能力を確立しています.
- 1.5アングストロームのレーザーは,高度なX線アプリケーションのための新しい道を開きます.
- 二色XFELポンプスキームは,将来の内部シェルレーザー開発のための堅固な方法を提供します.
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