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^[¹ÆCoí^óÈ¤Ìæªñ©ê½1_10)Bõ¹ÌÁ¥Å½ßÌ¡Ì·®rC^óé­xCZpX«C¢±Â«ð©µÄC´qÉªqÌ½õqC

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úËõ Sept. 2010 Vol.23 No.5  299(C) 2010 The Japanese Society for Synchrotron Radiation ResearchFig. 1(a) Schematic diagram of apparatus. (b) Schematic drawingof detection chamber. (c) Photograph of pulsed cluster
source14).

é¢ÍËüËWõ¾iÅ_£ 1 mjðÀ±ÚIÉ¶Äg¢ª¯½BFEL pXÌGlM[C~[Ì½Ë¦CWõaÈÇðl¶µÄ©Ïàçê½Wõ_ÅÌõ­xÊ¾ÌêÅ1014 W/cm2 CÎüË¾Å1013 W/cm2ÍCöxÅéB

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Fig. 2 (a) Time of ight spectrum of Ar cluster beam recorded at
61 nm. Laser power density was 1011 W/cm2. (b) Kinetic
energy distribution of Ar{. (c) Cluster Size dependence ofexperimental average kinetic energy (dots) and estimatednumber of ions generated by one photon absorption (solidline). N in (a) and qNr in (b) is average cluster size9).

êéBäXÍ FEL ÆËÉæÁÄNX^[ªzû·éõqÆC¶¬·éCIÌ^®GlM[ÌÖWÉÂ¢ÄäXÍCSCSS ±Á¬í16)ðp¢Ä¢­Â©ÌóKXl@ðs¢C1 ¿CIÌÝªúo³êéêÌzûõqÉNX^[ÉÂ¢Ävªðs¢C½õqzûßöÆ»ÌÆCIÌ^®GlM[ÌÖW®ð±¢½9)BÀ±ÅãÌð£ßöÉÂ¢ÄVµ¢m©ð¾½B±±ÅÍT^I¾çê½CIÌ^®GlM[ðp¢Ä 1 ÂÌõqzÈÊÆµÄCzû³êéõqÌåÉº¤CI»Ìû½èÉ¶¬·éCIð©ÏàéÆCFig. 2(c)ÌÀ

}§9,10) ÆCGlM[½¿CIúo14,16) ÉÂ¢ÄÐüÌæ¤ÉNX^[TCYÌåÆ¤Éå«­¸­·éî·éB±Æ©çCNX^[ÅÍõCI»Ì}§ªN±ÁÄ¢

CI»Ì}§»ðI½õqzûÌ`Ål¦éÆCCI»}§éÆl¦çêéBFEL pXàÅÌNX^[ÌõCIøÊÍÌæ¤ÉðÅ«éBÜ¸CNX^[ª 1 õFEL Ì­xÆµÄÍärIã¢1012 W/cm2 ÈºÌõ­qðzû·éÆ 1 ¿NX^[ª¶¶éB±ÌêÍCxÅàCNX^[ÅÍ»¡[¢»ÛªÏª³ê½B±±NX^[àÌ 1 ´qÌõCI»ÅÅÍCAr â Xe NX^[É FEL ÆËµ½Æ«É¶¬³

zûªN±éÆC2 õqzûÅ 2 ´qCN õqzûÅ NéBø«±«õêéqCIÌ^®GlM[ªzÌCõ­xâNX´qªNX^[àÅÂÊÉCI»·éiinner ioniza­^[TCYÉÎ·éË¶«ÉÂ¢ÄÐî·éBFig. 2(a)ÉtionjÆl¦çêéBêûCFEL ÆËÉæÁÄ¶¶½N

1011 W/cm2 Ì FEL ÆËÉæÁÄ¶¬·éCIÌ¿Ê

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Fig. 2( b) Í Ar{ C I  Ì ^ ® G l  M [ ª z Ì N  X^[TCYË¶«ÅåNX^[©çÌ½¿CI¶¬éBNX^[TCYÌÁÆ¤ÉCIÌ½Ï^®GlM[ÍÁµÄ¢éB¦¿CõCOÌCI»}§øÊÍC½ÏTCY150ÌLZmI»Éæè¶¬·éd×ªÁµÄ¢éð¦µÄ¢

ÉNX^[©çúo³êéqCIÌ^®GlM[ªéBµ©µCFig. 2(c)ÉÛÅ¦·æ¤ÉCNX^[TC

zðCõ­xª1011 ©ç1012 W/cm2 ÌÍÍÅªèµ½êYÌÁÆ¤É½ÏGlM[ªªÅ¿ÉÈéXüª©çÉàÏªµÄ¢é10) B³çÉCõ­xâNX^[T300  úËõ Sept. 2010 Vol.23 No.5

EUV SASE_FEL pÌWJ ¡ EUV_FEL ÉæéNX^[Ì½dCI»_Ci~NX

12e22(Q|2e2)^5(Ip|Ipp)|
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Fig. 3(a) TOF spectrum of xenon cluster recorded at 62 nm. Laser
power density was 2~1014 W/cm2. (b) Kinetic energy distri­bution of Xe{ and Xe2{. (c) Schematic diagram of charge
distribution within cluster expected from experimentalresults14,16).

ÅãÉCßÔO[U[ðp¢½¤ÈÇÆÌá¢É¾y·éBßÔO[U[âg·100 nm ÌO FEL ÌÀ±ÅàGlM[Ì¢½¿CIÌ¶¬ÍÏª³êÄ¨èCt§®tËiIBSjßöÉæéGlM[zûÌÁÉæÁÄà¾³êÄ¢é6,17,18)B¦¿CõCI»ÉæÁCYðåÉÁ³¹éÆC¿IÉÙÈé°ÈÏ»ª»ÄNX^[ÍimvY}ð`¬µCimvY}ÅêéBFig. 3(a)É½ÏTCY 1 ÌLZmÉNX^[

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É62 nmC1014 W/cm2 öxÌ FEL ðÆËµÄ¾çê½ð

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úËõ Sept. 2010 Vol.23 No.5  301

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1)
2)
3)
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15) T. Shintake et al.: Nature Photonics 2, 555 (2008).
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19) K. Nagaya et al.: in preparation.

 ÒÐî iJ´Msåwåw@w¤È ³E­mail: nagayascphys.kyoto­u.ac.jpêåFsK¥n¨wmªðn
1995Nsåwåw@w¤È mãúÛöPÊæ¾ÞwC1995Nsåww³±EõC1998Nsåwåw@w¤ÈèC2003Nmi
wjæ¾isåwjC2007Næè»EB

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2005NHÆåwåw@Hw¤È»wêUmãúÛöC¹Cmi
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E­mail: uedatagen.tohoku.ac.jp
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E­mail: yaoscphys.kyoto­u.ac.jpêåFsK¥n¨wmªðn
1982NsåwwmC1983Nt
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2003Næè»EB

Multiple photoionization dynamics of clusters
by EUV_FEL
Kiyonobu NAGAYA1, Hironobu FUKUZAWA2, Kiyoshi UEDA2, Makoto YAO1
1Department of Physics, Graduate School of Science, Kyoto University, Kyoto 606_8502 Japan

2Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University, Sendai 980_8577, Japan

Abstract We have developed a multi_particle coincidence detection system and a pulsed
cluster source to study interaction of clusters with EUV_FEL pulses. Here, we introduce our recent work on
frustration of direct photoionization of clusters and emission of energetic multiply charged ions induced by in­tense EUV_FEL pulses.

302  úËõ Sept. 2010 Vol.23 No.5