Photoelectron spectra produced from the irradiation of X-ray free-electron laser light pulses onto non-spherically symmetric targets

非球対象標的にX線自由電子レーザーを照射した際に得られる光電子スペクトル

森林 健悟

Moribayashi, Kengo

X線自由電子レーザーなど最近、短パルス短波長高輝度X線源の開発が盛んに行われており、このX線源を用いた生体分子観測等の応用研究が検討されている。この開発や応用には、パルス幅やX線フラックスなどX線源の装置パラメータを知ることが不可欠である。ここでは中空原子(内殻電子が全くない状態)の発生及び光電子スペクトルを用いた観測手法の提案を行う。高輝度X線照射で生成された中空原子からの蛍光X線発生量と内殻励起状態(内殻電子が1つだけ電離した状態)からの蛍光X線の発生量の比は生体分子に照射されるX線フラックスに比例することがわかった。この比の観測が標的に照射されたX線フラックスの見積りになる可能性があることを明らかにした。高輝度X線照射で発生する光電子は、標的内に生じる電荷によってエネルギーを損失する。このエネルギーの損失によりX線フラックスを見積もれることを提案し、さらに、簡単な近似式を導きだし、それが、この観測に有効であることを示した。

We will soon get new X-ray sources, that is, X-ray free electron lasers (XFELs) which will be developed in USE, EU, and Japan around 2010. If we can use them well, it will bring useful fruits for the man's future. We predict that these high-intensity short-wavelength X-ray sources provide new physical phenomena and that they give rise to new technologies. In this paper, we show the mechanism of the production of hollow atoms and the behavior of photo-electrons produced by high intensity X-rays irradiating a cluster or a bio-molecule. We have also proposed the X-ray flux by using them.