X-ray emission from hollow atoms produced by collisions of multiply charged ions with a solid

固体と多価イオンとの衝突で生成する中空原子からのX線放射

森林 健悟; 周藤 佳子*; Zhidkov, A. G.; 佐々木 明; 香川 貴司*

Moribayashi, Kengo; Sudo, Keiko*; Zhidkov, A. G.; Sasaki, Akira; Kagawa, Takashi*

高強度レーザー照射で生成した多価イオンが固体と衝突すると中空原子になる。この中空原子から発生するX線に関して考察する。原子課程シミュレーションからこの中空原子は超高速(1fs程度)に生成され、X線への変換効率は非常に高い(一つのイオンが固体に衝突したとき約0.03個のX線が発生する。)ことが明らかとなった。このX線発生過程を用いた高密度プラズマのイオン数の温度の診断法及び、X線源の実験系を提案した。数keVのX線領域では従来のX線源はレーザー強度がある程度大きくするとX線量は飽和してしまい、レーザー強度の増加に対して一定あるいは、減少するようになる。一方、中空原子から発生するX線はレーザーのエネルギーとともに増加するので、高強度レーザー開発の発展に伴ってX線量が増加することが予測される。レーザーエネルギーが10Jのとき、X線の個数は310個であることが見積もれた。

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