軟X線超高速光電子分光法による内殻電子ダイナミクスの実時間観測

利用软X射线超快光电子能谱实时观察核心电子动力学

基本信息

批准号：
22H02044
负责人：
金安達夫
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Saga Industrial Promotion Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

光を用いて物質内のあらゆる電子の運動を実時間観測することは，光科学・物質科学研究の究極的な目標の一つである．本研究では分子科学研究所の放射光源UVSORで生成した軟X線のダブルパルスによる軟X線超高速光電子分光法を開発し，原子や分子の内殻空孔の時間発展をアト秒からフェムト秒域で可視化する方法を開拓する．今年度は以下の研究を行った．(1) 軟X線超高速光電子分光法の開発：キセノン原子の浅い内殻電子をターゲットとした二次元光電子干渉像の測定に成功し，数フェムト秒の時間スケールで進行する内殻空孔波束の時間発展に関する情報を引き出した．調整段階で行ったヘリウム原子の光電子干渉について実験結果を時間領域のダブルスリット実験の観点から解釈し，研究成果を論文投稿した．(2) 放射光電場の計測：干渉法を用いて単一電子が発する電磁放射の波形を世界で初めて実測することに成功した．本成果は米国光学会の学術誌OPTICAに掲載された．（3）光多重イオン化：多電子同時計測装置を用いて軟X線ダブルパルスによる希ガス原子の光二重イオン化の観測を試みた．光二重イオン化における光電子干渉を示す明確なデータは得られなかったが，計測手法の改善点を見出すことは出来た．測定条件の検討を進め次年度以降に再実験を行う．（4）水冷ピンホールの開発：光ビームのエミッタンス低減操作を目的としてピンホール装置を設計・制作した．制作した装置をビームラインへ持ち込みエミッタンスの低減操作を試みた．

使用光观察每个电子在物质上的运动是光学和材料科学研究的最终目标之一。这项研究使用分子科学研究所的同步子光源UVSOR产生的软X射线脉冲的双脉冲开发了软X射线超快光电光谱，并开发了一种可视化Attosecond到ftsocecondsecondosecondsecondsecondosecondsecondsecondsecondsecondsecondsecondsecondsecondsecondsecondsecons shell壳的时间演变的方法。今年，我们进行了以下研究：（1）软X射线超快光电子光谱：我们成功测量了针对Xenon原子的浅内壳电子的二维光电子干扰图像，并提取了有关内壳空置波动包的时间演变的信息，这些信息是在几个几个tosecondss的时间尺度上进展的内部壳空心波动。从时间域的双裂实验的角度来解释了在调整阶段进行的光电子干扰的实验结果，并提交了研究结果。（2）测量同步基因光电场：我们成功地测量了世界电子在世界上首次使用干涉法发射的电磁辐射的波形。这一发现发表在美国光学科学学术学术杂志上。（3）光曲线电离电离：我们尝试使用多电子同时测量装置通过软X射线双脉冲观察稀有气体原子的光电电离。尽管未获得明确的数据显示光电电离中的光电干扰，但我们能够找到对测量方法的改进。我们将继续研究测量条件，并从明年开始进行重新检查。（4）水冷针孔的开发：设计和制造针孔设备是为了减少光束的发射量。创建的设备被带到梁线上，并试图减少发射率。