High-resolution spectroscopy of the nickel-like molybdenum X-ray laser toward the generation of circularly polarized X-ray laser

X線レーザーの円偏光化に向けたニッケル様モリブデンX線レーザーの精密分光計測

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

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

現在われわれは、円偏光二色性計測用の光源として、円偏光軟X線レーザーの開発を行っている。プラズマX線レーザーの遷移線は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。通常縮退している個々の遷移線は、円偏光もしくは直線偏光を有しているため、外部磁場により下準位の縮退を解消することで、円偏光X線レーザーの発生が可能となる。本方式による円偏光軟X線レーザーを実現するためには、X線レーザーの線幅の情報が非常に重要であるが、高精度の分光計測が必要なため、ほとんど報告されていないのが現状である。今回、世界で初めてニッケル様モリブデンX線レーザーの線幅の計測に成功したので、これを報告する。さらに、この結果を元に行った円偏光X線レーザーの発生実験についても合わせて報告する。

The precise knowledge about the spectral width of the X-ray laser line is important to generate the circularly polarized X-ray laser. There are three magnetic sub-levels at lower state of the collisional excitation X-ray laser transition of the nickel-like ion X-ray laser medium. The polarization of each transition is circular or linear. Therefore the circularly polarized X-ray laser could be extracted by the influence of the Zeeman effect if the X-ray laser medium was under the external magnetic field. The strength of the magnetic field required for the circularly polarized X-ray laser is determined by the spectral width of the X-ray laser. Only a few measurements of the spectral width of the laser line have been reported, because the spectral width of the X-ray laser is so narrow that the required spectral resolution is quite high. In this study, we took the nickel-like molybdenum X-ray laser as an example and succeeded the measurement of the spectral width of the X-ray laser.