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レーザー生成プラズマ光源の光強度増大現象を発見 -生物細胞を観察する超解像顕微鏡の実現や次世代半導体露光機の低コスト化へ-

 真空中に置いたターゲットに大強度レーザー光を照射して生成されるプラズマからは様々な波長の光が放出され、比較的簡便な方法であることから軟X線領域の実験室光源として利用されています。今回、東北大学多元物質科学研究所の江島丈雄、国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構の加道雅孝、岸本牧、東海大学工学部の篠原邦夫らの研究グループは、金属ターゲットを窒素ガス中に置いたときに、ガスの圧力に応じて「水の窓」波長域の軟X線強度が増大する現象を発見しました。
 これまで、軟X線領域の光はガスに吸収されるため光強度が増大するとは考えられてこなかったのですが、窒素のK殻吸収端において吸収が著しく弱くなる波長領域があることと、プラズマ中で軟X線の発光を担う高エネルギーイオン数が通常の場合よりも増えたことにより、発生する光強度が増大しました。 
 得られた結果に基づくと、この現象は波長2 nmから30 nmにかけての広い波長域で起こる可能性が示唆されます。従って、波長の短さを利用する空間分解能、数10 nmの軟X線顕微鏡や波長13.5 nmや6. x nmの光を利用する次世代半導体露光機の光源技術として、この現象は応用が可能です。
 本研究成果は、2017年8月1日にApplied Physics Lettersのオンライン版で発表されました。また、この研究成果の一部は、文部科学省科学研究費補助金 基盤B(課題番号16H03902)の支援を受けています。

プレスリリース本文(PDF)

20170801_press

金属ターゲットにレーザーを照射したときに生成されるプラズマからの発光

論文情報:
“Increase of the emission of laser-produced plasmas under N2 gas atmosphere in the 2.9–6 nm region”
Masataka Kado, Maki Kishimoto, Kunio Shinohara and Takeo Ejima
Applied Physics Letters, 111, 054102(2017)
Doi: 10.1063/1.4996890
 

関連リンク:
放射光ナノ構造可視化研究分野
東北大学ウェブサイト

問い合わせ先

(研究に関すること)
国立大学法人東北大学 多元物質科学研究所
准教授 江島丈雄
電話:022-217-5377
E-mail:takeo.ejima.e7*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

(報道に関すること)
国立大学法人東北大学 多元物質科学研究所
広報情報室
電話:022-217-5866
E-mail: press.tagen*grp.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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