X-ray_laser
「X線レーザー」
X線レーザーは、用途がそのデバイスである発光刺激生成または増幅する電磁放射を近くにX線または極紫外線通常数十のオーダーであり、スペクトルの領域ナノメートル（nm）の波長を。
レーザー媒体のゲインが高く、上部状態の寿命が短く（1〜100 ps）、X線を反射する可能性のあるミラーの構築に関連する問題があるため、X線レーザーは通常ミラーなしで動作します。X線のビームは、ゲイン媒体を1回通過することによって生成されます。増幅された自然放出に基づく放出された放射線は、比較的低い空間コヒーレンスを持っています。線は主にドップラー幅が広がり、イオンの温度に依存します。
電子状態または振動状態の間の一般的な可視光レーザー遷移は、最大約10 eVのエネルギーに対応するため、X線レーザーにはさまざまなアクティブメディアが必要です。この場合も、さらに高周波のガンマ線レーザーを構築する場合は、さまざまなアクティブメディア（励起された原子核）を使用する必要が
1978年から1988年にかけて、プロジェクトエクスカリバーで米軍は「スターウォーズ」戦略防衛構想（SDI）の一環として、弾道ミサイル防衛用の核爆発励起X線レーザーの開発を試みました。
コンテンツ
1 X線レーザーアクティブメディア
2 アプリケーション
3 も参照してください
4 参考文献
X線レーザーアクティブメディア
最も頻繁に使用される媒体には、毛細管放電で、または線形に集束された光パルスが固体ターゲットに当たったときに生成される、高度にイオン化 されたプラズマが含まれます。サハの電離公式によれば、最も安定した電子配置は、10個の電子が残っているネオンのようなものと28個の電子が残っているニッケルのようなものです。高度にイオン化されたプラズマの電子遷移は、通常、数百電子ボルト（eV）のオーダーのエネルギーに対応します。
プラハのPALS研究所
の真空チャンバーでは、 1kJのパルスがX線生成用のプラズマを生成します。
X線レーザーを作成するための一般的な方法は次のとおりです。
キャピラリープラズマ放電媒体：このセットアップでは、耐性材料（アルミナなど）で作られた長さ数センチのキャピラリーが、低圧ガスに大電流のサブマイクロ秒の電気パルスを閉じ込めます。ローレンツ力は、（参照プラズマ放電のさらなる圧縮を引き起こすピンチ）。さらに、イオン化前の電気パルスまたは光パルスがよく使用されます。例として、キャピラリーネオンのようなAr 8+レーザー（47 nmで放射線を生成）が
固体スラブターゲットメディア：光パルスが当たった後、ターゲットは高度に励起されたプラズマを放出します。この場合も、より長い「プレパルス」がプラズマ生成に使用されることが多く、2番目のより短くよりエネルギーの高いパルスがプラズマボリュームのさらなる励起に使用されます。寿命が短い場合は、せん断励起パルスが必要になる場合があります（GRIP-かすめ入射ポンプ）。勾配における屈折率はプラズマのが曲がるように増幅されたパルスを引き起こすから共振以上の周波数での屈折率は、物質の密度に伴って減少するので、ターゲット表面。これは、湾曲したターゲットまたは複数のターゲットを直列に使用することで補正できます。
光場によって励起されたプラズマ：効果的な電子トンネリングを引き起こすのに十分高い、またはポテンシャル障壁を抑制するのに十分高い光学密度（> 10 16 W / cm 2）では、キャピラリーやターゲットと接触することなくガスを高度にイオン化することができます。通常、同一線上のセットアップが使用され、ポンプパルスと信号パルスの同期が可能になります。
代替の増幅媒体は、自由電子レーザーの相対論的電子ビームであり、厳密に言えば、誘導放出の代わりに誘導コンプトン散乱を使用します。
光学的に誘導されたコヒーレントX線生成への他のアプローチは次のとおりです。
高次高調波発生
刺激されたトムソン散乱
ベータトロン放射線
アプリケーション
コヒーレントX線放射の用途には、コヒーレント回折イメージング、高密度プラズマ（可視光線を透過しない）の研究、X線顕微鏡、位相分解医用画像、材料表面研究、および兵器が含まれます。
軟X線レーザーは、アブレーティブレーザー推進を実行できます。
も参照してください
SLACのLCLSX線自由電子レーザー
戦略防衛構想X線レーザーとプロジェクトエクスカリバー
欧州X線自由電子レーザー
産業用CTスキャン
参考文献
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