Soft X-ray source for nanostructure imaging using femtosecond-laser-irradiated clusters

ナノ構造体のイメージング用のレーザープラズマ軟X線源

福田 祐仁; Faenov, A. Y.; Pikuz, T. A.*; 神門 正城; 小瀧 秀行; 大東 出; Ma, J.-L.; Chen, L. M.; 本間 隆之; 川瀬 啓悟; 亀島 敬; 河内 哲哉; 大道 博行; 木村 豊秋; 田島 俊樹; 加藤 義章 ; Bulanov, S. V.

Fukuda, Yuji; Faenov, A. Y.; Pikuz, T. A.*; Kando, Masaki; Kotaki, Hideyuki; Daito, Izuru; Ma, J.-L.; Chen, L. M.; Homma, Takayuki; Kawase, Keigo; Kameshima, Takashi; Kawachi, Tetsuya; Daido, Hiroyuki; Kimura, Toyoaki; Tajima, Toshiki; Kato, Yoshiaki; Bulanov, S. V.

HeとCOの混合ガスから生成させたCOクラスターにフェムト秒チタンサファイアレーザーを照射することにより、軟X線の生成量が増加することを見いだした。この軟X線とLiF結晶を検出器に用いて、100nm厚のモリブデンフォイルのイメージングを行った。その結果、非常に広範囲(mmスケール)に渡り、高分解能(800nm)のイメージング像の取得に成功した。また、3%の精度でナノメートル厚フォイル中の不純物による軟X線の吸収量の変化を計測した。

The novel soft X-ray light source using the supersonic expansion of the mixed gas of He and CO, when irradiated by a femtosecond Ti:sapphire laser pulse, is observed to enhance the radiation of soft X-rays from the CO clusters. Using this soft X-ray emissions, nanostructure images of 100-nm thick Mo foils in a wide field of view (mm scale) with high spatial resolution (800 nm) are obtained with high dynamic range LiF crystal detectors. The local inhomogeneities of soft X-ray absorption by the nanometer-thick foils is measured with an accuracy of less than 3 %.