広帯域インコヒーレント放射光の可干渉性を利用する革新的光技術の探索

寻找利用宽带非相干同步加速器辐射相干性的创新光学技术

基本信息

批准号：
22K18705
负责人：
加藤政博
金额：
$ 3.99万
依托单位：
Institute for Molecular Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

近赤外から紫外の波長領域において、広帯域・インコヒーレントな単一光源からの光をビームスプリッタで分離することで相互に可干渉な２つの光ビームを作り出し、超高速分光、高分解能断層撮像、超高解像度顕微鏡などへ応用している例がある。本研究では、その基盤技術として、放射光源から相互に可干渉な光ビームを取り出すことに挑戦している。さらにその応用法の開拓を目指す。２０２２年度には、紫外線領域でのアンジュレータ放射の可干渉性の基礎データとして、アンジュレータ放射波束の時間構造の再構成を試みた。超短パルスレーザーの分野で実績のあるSPIDER法を用いることで、アンジュレータ放射波束がフェムト秒オーダーの有限サイクル波形を有することを実証することができた。また、ストレージリングにおける単一電子蓄積技術を確立した。ダイナミックレンジの大きい光電子増倍管を利用し、単一電子蓄積を放射光強度観測で確認する手法を確立した。また、単一電子を２時間以上周回させることにも成功した。この加速器運転技術を用いて、単一光子レベルでの放射光波束の特性、特にその時間構造に関する実験に着手した。単一電子からの光子放出がポアッソン分布であること、また、その時間構造に関する予備的な実験結果を得ることができた。また、直列に配置された２台のアンジュレータからの放射を異なる方向に取り出し、相互の干渉性を調べることができる干渉計の構築を進め、その動作確認を行った。

在近红外到紫外线波长区域中，来自单个宽带的光被束分离器分开，以创建两个相互干扰的光束，并应用于超高速度光谱，高分辨率断层扫描和超高分辨率显微镜。这项研究正在挑战从同步子辐射源中提取干涉光束作为基本技术。此外，我们旨在开发应用它的方法。在2022财政年度，我们试图重建波动辐射波包的时间结构，作为紫外线区域辐射相干性的基本数据。通过使用蜘蛛方法，该方法已在超短脉冲激光器领域中验证了往绩记录，可以证明，在飞秒的顺序上，驱动器辐射波包具有有限的循环波形。此外，已经建立了用于存储环的单个电子存储技术。使用具有较大动态范围的光电倍增管，我们建立了一种通过观察同步加速器强度来确认单电子积累的方法。它也成功地导致单个电子轨道超过两个小时。使用这种加速器操作技术，我们已经对单个光子级别（尤其是其时间结构）进行了实验。对单个电子的光子发射的初步实验结果是泊松的分布，并获得了其时间结构。此外，构造一个干涉仪可以从两个以不同方向排列并检查相互干扰并确认干涉仪的操作的干涉仪中提取辐射。