レーザープラズマ光源の製作


五十嵐政治
理学部 物理学科 荒川研究室


 


表面の光物性の研究のための真空紫外連続光源として,レーザープラズマ光源を設計した。レーザープラズマ光源は,出力が強いレーザーをレンズを用いて金属表面上に集光し,プラズマを発生させ,真空紫外光を放射するしくみである。このプラズマの大きさはレンズ集光後のレーザーの照射面積と同じくらいの大きさで,約0.1mmである。
 今回設計した装置の概略図を図1に示す。真空紫外光は空気により吸収されるので,真空中に光学素子を収めなければならない。装置は,プラズマ発生室,分光器,出射スリット室で構成されていて,全長約2.7mである。プラズマが放射した真空紫外光は鏡,ピンホール,回折格子を通って,出射スリットから出て,単色化され実験に用いられる。
 研究室の最大出力30WのNd:YAGレーザー(繰り返し周波数:50Hz,パルス幅:10ns)を用いて,どのようなプラズマが生成されるかを知っておくための評価装置を製作した。装置ではどのようにすれば最大効率の真空紫外光が得られるかを求めることが主題で,他に鏡の反射率や,金属ターゲットの消耗などを測定する。


図1.レーザープラズマ真空紫外光源の概略図
  レーザーはプラズマ発生室の右側から入射する。あ