レーザーアシステッド電子散乱を用いた超高速電子回折法の開発

利用激光辅助电子散射开发超快电子衍射方法

基本信息

批准号：
12J04164
负责人：
森本裕也
金额：
$ 1.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J04164/
关键词：
強光子場科学超高速化学電子散乱気電子回折気体電子回折

项目摘要

平成26年度は、「1.レーザーアシステッド電子散乱過程における小角散乱信号のシミュレーション」、および、「2.電子エネルギー分析器の製作」を実施した。1．レーザーアシステッド電子散乱過程における小角散乱信号のシミュレーション平成25年度に、1 keV電子パルス、高強度レーザーパルス、およびキセノン原子を用いて、レーザーアシステッド電子散乱過程の散乱角度分布を測定したところ、散乱角度0.5度以下の小角領域にピーク構造が観測された。平成26年度は、数値シミュレーションを実施し、実験結果との比較を行うことによって、観測されたピーク構造の原因を考察した。まず、レーザー場と原子の相互作用を無視したシミュレーションを行ったところ、小角領域にピーク構造は現れなかった。次に、レーザー場と原子の相互作用によって、キセノン原子内の電子密度分布が超高速で振動する効果を考慮したシミュレーションを行ったところ、実験結果を再現するピーク構造が現れた。この結果により、実験で観測されたピーク構造が、高強度レーザー場中でのキセノン原子内電子密度分布の超高速振動に由来していることが明らかになると共に、レーザーアシステッド電子散乱過程の小角散乱信号を測定することによって、原子内電子密度分布の超高速変化を観測可能であることが示された。2．電子エネルギー分析器の製作上記のシミュレーションと並行して、角度分解飛行時間型電子エネルギー分析器を2台製作した。一方は、散乱電子をこれまでの10倍程度の効率で観測することを可能とするもので、本分析器の使用により実験時間の大幅な短縮が期待される。他方は、10 eV程度の低速電子の観測を目的として設計したもので、高強度レーザーパルスの照射や電子衝突イオン化過程によって試料から放出された電子を、散乱電子の信号と同時に観測することを可能にする。

在2014财年，我们进行了“ 1。在激光辅助电子散射过程中模拟小角度散射信号”和“ 2。制造电子能量分析仪”。 1。在2013年在激光辅助电子散射过程中模拟小角度散射信号时，当使用1 KEV电子脉冲，高强度激光脉冲和Xenon原子测量激光辅助电子散射过程的散射角度分布，在具有0.5级的小型散射角度或峰值区域中观察到峰值结构。 2014年，进行了数值模拟，并进行了比较与实验结果，以检查观察到的峰结构的原因。首先，当进行模拟忽略激光场与原子之间的相互作用时，在小角度区域中没有出现峰结构。接下来，考虑到由于激光场和原子之间相互作用而进行超高速电子密度分布的影响时，揭示了实验结果的峰结构。 This result revealed that the peak structure observed in the experiment was derived from the ultra-fast vibration of the electron density distribution in the xenon atom in a high-intensity laser field, and it was also shown that ultra-fast changes in the electron density distribution in the atomic electron density distribution can be observed by measuring the small-angle scattering signal during the laser-assisted electron scattering process. 2。与上述模拟并行制备电子能量分析仪，制造了两个角度分辨时间的电子能量分析仪。另一方面，可以以大约10倍的效率观察到散射的电子，并且预计该分析仪可显着减少实验时间。另一个是为了观察大约10 eV的慢电子而设计的，从而可以通过高强度激光脉冲或通过电子碰撞电离工艺与散射电子信号同时观察样品发出的电子。