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理研、軟X線レーザーナノ集光システムを開発

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October, 4, 2019, 和光--理化学研究所(理研)放射光科学研究センタービームライン開発チームの本山央人客員研究員(東京大学大学院理学系研究科 特任助教)、ビームライン研究開発グループの矢橋牧名グループディレクター、東京大学大学院工学系研究科の三村秀和准教授、高輝度光科学研究センターの大和田成起研究員、大橋治彦主席研究員らの共同研究グループは、軟X線自由電子レーザー(軟X線FEL)を高効率でナノ領域に集光可能なシステムを新たに開発した。
 研究成果は、軟X線非線形光学や磁性材料の研究をはじめとした軟X線FELを使用するさまざまな研究分野の発展に貢献すると期待できる。
 今回、共同研究グループは、X線自由電子レーザー施設「SACLA」の軟X線ビームライン(BL1)において、KBミラーと回転楕円ミラーの二つの集光ミラーを組み合わせた「ハイブリッド型集光システム」を開発した。集光実験により、従来の集光ミラーでは困難であった軟X線FELのナノ集光(500×550ナノメートル(nm))に成功した。また、固体試料に集光ビームを照射し、高強度電場中でしか起こらない非線形現象が計測され、1016W/cm2を超える高強度軟X線電場の形成が可能なことを示した。開発した集光システムは、SACLA BL1で発振可能な全ての波長帯域(8~30nm)で使用することが可能。
 研究成果は、Journal of Synchrotron Radiation掲載に先立ち、オンライン版に掲載された。

(詳細は、https://www.riken.jp)