強磁場によるX線レーザーの偏光制御について

Generation of polarization control of plasma X-ray laser by strong magnetic field

長谷川 登; 河内 哲哉; 佐々木 明; 岸本 牧; 田中 桃子; 越智 義浩; 錦野 将元; 國枝 雄一; 岩前 敦*; 米田 仁紀*

Hasegawa, Noboru; Kawachi, Tetsuya; Sasaki, Akira; Kishimoto, Maki; Tanaka, Momoko; Ochi, Yoshihiro; Nishikino, Masaharu; Kunieda, Yuichi; Iwamae, Atsushi*; Yoneda, Hitoki*

本研究ではプラズマX線レーザーの発振過程を利用し、強磁場を印加することで円偏光の選択的な抽出を行う方法を開発している。今回対象としたX線レーザー遷移はNi様イオンの4p(J=1)-4d(J=0)であり、下準位(4p)は磁気量子数m=-1,0,+1の3つの準位が縮退しているものを選んでいる。m=-1の遷移線では量子化軸の方向に右回りの円偏光、m=+1の遷移線では量子化軸の方向に左回りの円偏光、m=0の遷移線では量子化軸と垂直な方向に直線偏光の輻射が行われるため、量子化軸を外部磁場により決定することで特定の偏光状態の選択が可能となる。実験では小型パルスパワー装置により約20Teslaの磁場をプラズマX線利得媒質部に与え、この制御を試みたのでこれを報告する。

We tried to generate the circularly polarized X-ray laser by use of the high power pulse magnet system. There are three magnetic sub-levels at lower state of the collisional excitation X-ray laser transition. For example, nickel-like X-ray laser transition (4d (m = 0) - 4p (m = -1, 0, +1)), the polarization from each transitions are right-handed circular (m = -1), left-handed circular (m = +1), and linear (m = 0) along to the quantization axis. If the quantization axis were decided by the magnetic field from the outside of the X-ray laser medium, the circularly polarized X-ray laser can be extracted. In this study, we tried to generate the circularly polarized X-ray laser by using the nickel-like molybdenum X-ray laser medium (18.9 nm) with 20 Tesla magnetic field generated by the pulse power magnet system.