Evaluation of soft X-ray laser with imaging device of high spatial resolution ZnO scintillator

高空間分解ZnOシンチレーターを用いたイメージングデバイスによる軟X線レーザーの評価

中里 智治*; 清水 俊彦*; 山ノ井 航平*; 酒井 浩平*; 武田 耕平*; 西 亮祐*; 南 佑輝*; Cadatal-Raduban, M.*; 猿倉 信彦*; 西村 博明*; 疇地 宏*; 福田 承生*; 田中 桃子; 錦野 将元; 河内 哲哉

Nakazato, Tomoharu*; Shimizu, Toshihiko*; Yamanoi, Kohei*; Sakai, Kohei*; Takeda, Kohei*; Nishi, Ryosuke*; Minami, Yuki*; Cadatal-Raduban, M.*; Sarukura, Nobuhiko*; Nishimura, Hiroaki*; Azechi, Hiroshi*; Fukuda, Tsuguo*; Tanaka, Momoko; Nishikino, Masaharu; Kawachi, Tetsuya

軟X線レーザー診断のための高空間分解能イメージングデバイスとして、水熱合成法により製作したZnOの励起子発光パターンを計測する方法の可能性を評価した。X線の集光点付近での発光パターンを計測し、ウエスト位置での半径を見積もることにより、Ni様AgプラズマX線レーザーのビームウエストでの半径が横方向と縦方向で29mと21m、発散角が7.2mradと11mrad、ビーム品質M2が47と50と見積もられた。空間分解能は6mで、拡大レンズを最適化し望遠鏡で拡大することによりさらに改善できる。今回の結果により、ZnOの軟X線光源の開発と応用で重要な役割を果たす画像計測素子としての利用がさらに加速されることが期待できる。

We demonstrate the potential of a hydrothermal method-grown ZnO as a high-spatial resolution imaging device for in-situ soft X-ray laser diagnostics by characterizing the exciton emission patterns. By plotting the emission pattern radii at each position, we estimated the evolution of the beam radius around the focal point. The beam profile of the Ni-like Ag ion plasma laser was estimated from the waist radii as 29 and 21m, the divergence angle as 7.2 and 11 mrad and the M2 factor as 47 and 50 in the horizontal- and vertical-axis, respectively. Spatial resolution of the magnifier was estimated to be 6m and is expected to improve by optimizing the optics of the magnifier and using a telescope. Our results would enhance the use of ZnO as an imaging device that would play a crucial role in the development and application of soft X-ray light sources.