Demonstration of a transient-gain nickel-like xenon-ion X-ray laser

過渡利得励起Ni様XeイオンのX線レーザー発振の実証

Lu, P.; 河内 哲哉; 岸本 牧; 助川 鋼太*; 田中 桃子; 長谷川 登; 鈴木 将之; Tai, R.; 加道 雅孝; 永島 圭介; 大道 博行; 加藤 義章 ; Fiedorowicz, H.*; Bartnik, A.*

Lu, P.; Kawachi, Tetsuya; Kishimoto, Maki; Sukegawa, Kota*; Tanaka, Momoko; Hasegawa, Noboru; Suzuki, Masayuki; Tai, R.; Kado, Masataka; Nagashima, Keisuke; Daido, Hiroyuki; Kato, Yoshiaki; Fiedorowicz, H.*; Bartnik, A.*

ガスパフターゲットを用いて過渡利得励起方式のNi様XeイオンのX線レーザーにおいて高い利得係数での発振を実証した。X線レーザープラズマは、進行波励起方式で、線集光したパルス幅3ピコ秒のポンプレーザーをガスパフターゲットに照射することにより生成した。全ポンプエネルギーは18Jであった。Xeプラズマから波長9.98nm(4d-4p, J=0-1遷移)の強い発振線が観測され、利得係数は17.4[1/cm]であった。さらに、波長9.64 nmの発振線においても利得係数5.9[1/cm]が観測された。

We demonstrate a high gain nickel-like xenon ion x-ray laser using a gas puff target. The elongated x-ray laser plasma column was produced by irradiating the gas puff target with line-focused double picosecond laser pulses with a total energy of 18 J in a travelling-wave excitation scheme. Strong lasing at 9.98 nm was observed, and a high gain coefficient of 17.4 1/cm was measured on the transient collisionally excited 4d ミ 4p, J=0-1 transition for nickel-like xenon ion with target lengths up to 0.45 cm long. A weak nickel-like lasing line at a shorter wavelength of 9.64 nm was also observed with a gain coefficient of 5.9 1/cm.