Development of the single shot soft X-ray interferometer for observation of the nanometer-scaled surface dynamics

軟X線レーザー干渉計によるナノメートルスケール表面構造の時間分解計測

長谷川 登; 河内 哲哉; 錦野 将元; 越智 義浩; 寺川 康太*; 武井 亮太*; 南 康夫*; 馬場 基芳*; 末元 徹; 山極 満

Hasegawa, Noboru; Kawachi, Tetsuya; Nishikino, Masaharu; Ochi, Yoshihiro; Terakawa, Kota*; Takei, Ryota*; Minami, Yasuo*; Baba, Motoyoshi*; Suemoto, Toru; Yamagiwa, Mitsuru

「フェムト秒レーザー照射によるレーザーアブレーション」の初期過程の解明を目指し、固体表面の観測に適した波長を持つプラズマ軟Xレーザーをプローブ光源とした干渉計の開発を行った。また軟X線レーザーとフェムト秒レーザーの同期手法を改善することにより、同期精度を3ピコ秒以下に改良することに成功し、より精度の高い計測を可能とした。本手法を用いて、白金表面のアブレーション過程の初期過程におけるナノメートル級の変位をピコ秒スケールの分解能で観測することに成功したので、これを報告する。

We developed the soft X-ray laser interferometer synchronized with Ti:Sapphire laser pulse for the measurement of the nanometer-scaled surface dynamics. The soft X-ray laser is suitable for probing the initial process of the surface morphological changes, because it has the suitable wavelength (= 13.9 nm), short duration (= 7 ps) and large photon numbers. By using this system, we succeed to obtain the temporal evolution of ablation front erupting from the laser induced Pt film. From this result, it was revealed that the expansion speed of the ablation front decreased continually from the center (= 2200 m/s) to the edge (= 420 m/s) of the ablation area in the initial stage of the ablation process.