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軟X線レーザーを用いたフェムト秒レーザーアブレーションダイナミクスの時間分解計測

Time-resolved measurement of femtosecond laser ablation process by using a soft X-ray laser pulse

錦野 将元; 山本 稔*; 長谷川 登; 富田 卓朗*; 寺川 康太*; 南 康夫*; 武井 亮太*; 大西 諒*; 石野 雅彦; 海堀 岳史; 河内 哲哉; 山極 満; 末元 徹

Nishikino, Masaharu; Yamamoto, Minoru*; Hasegawa, Noboru; Tomita, Takuro*; Terakawa, Kota*; Minami, Yasuo*; Takei, Ryota*; Onishi, Ryo*; Ishino, Masahiko; Kaihori, Takeshi; Kawachi, Tetsuya; Yamagiwa, Mitsuru; Suemoto, Toru

フェムト秒レーザー照射によるアブレーション等の現象の理解は、レーザープロセッシングの新たな可能性を開拓するために不可欠である。高空間・高時間分解能で取得したダイナミクスに関する情報は、フェムト秒レーザーによるアブレーション現象を直接知ることができるため有効な手段である。そこで低密度プラズマの影響を受けずに物質表面の構造変化を直接観察することが可能な軟X線レーザーをプローブ光とするポンプ・プローブ計測を行い、レーザーアブレーション過程の時間分解イメージングを行った。フェムト秒レーザーの照射強度によって生成されるアブレーション領域を3つの領域に分けて得られた計測結果について講演を行う。

The X-ray reflective imaging using a soft X-ray laser was used to observe the early stage of the femtosecond laser ablation process on the platinum. The fluence dependence of the soft X-ray reflectivity is classified into three regions: (1) strongly excited, (2) moderately excited, and (3) weakly excited regions. In strongly excited region, the rapid reduction of the reflectivity due to the explosive evaporation in the ablation process of the material surface was observed. In the moderately excited region, the reflectivity reduction is far slower than that in the strongly excited region. The reflectivity reduction is seemed to be caused by the growth of surface roughness on the ablation front because of the formation of nano-bubbles in the irradiated material.

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