Enhancement of double auger decay probability in xenon clusters irradiated with a soft-X-ray laser pulse

コヒーレントX線レーザー照射によるキセノンクラスターの光吸収・電離過程の解明

難波 愼一*; 長谷川 登; 錦野 将元; 河内 哲哉; 岸本 牧; 助川 鋼太; 田中 桃子; 越智 義浩; 多幾山 憲*; 永島 圭介

Namba, Shinichi*; Hasegawa, Noboru; Nishikino, Masaharu; Kawachi, Tetsuya; Kishimoto, Maki; Sukegawa, Kota; Tanaka, Momoko; Ochi, Yoshihiro; Takiyama, Ken*; Nagashima, Keisuke

波長域が赤外から紫外線までのフェムト秒高強度レーザーを希ガスクラスターに照射すると効率よくレーザーエネルギーの吸収が起こることが知られており、高エネルギー粒子発生や高輝度X線源への応用が期待されている。本研究では、さらに波長の短いX線レーザーとクラスターとの相互作用の原子力機構の解明を目的としている。波長13.9nm,強度210W/cmのX線レーザーをXeクラスターに照射し、イオン質量分析計を用いて、発生したイオンの時間分解計測を行った。今までに行われている放射光を用いたXe原子を標的とした実験(Xeイオンの発生確率が高い)とは異なり、ダブルオージェ崩壊過程と呼ばれるXe 4d内殻電離状態からXeイオンが発生する遷移確率が高くなることを明らかにした。

The interaction of large Xe clusters with a soft X-ray laser pulse having a wavelength of 13.9 nm and an intensity of up to 210W/cm was investigated using a time-of-flight ion mass spectrometer. It was found that Xe ions (which result from double Auger decay of 4d vacancies) became the dominant final ionic product with increasing cluster size and X-ray intensity. This is in contrast to the results of synchrotron radiation experiments involving free Xe atoms, in which Xe is the dominant resultant ion species. Possible mechanisms responsible for the enhancement of the double Auger transition probability in X-ray laser and cluster interaction are discussed.