水窗至千電子伏特X光波段之離子態高階諧波產生研究

我們提出了由水窗至千電子伏特X光波段之雷射驅動高階諧波產生的新方案，以He^1+離子為交互作用介質，其輸出光子截止能量達1千電子伏特以上。我們計畫使用高強度近紅外光(810奈米)雷射脈衝入射由氦氣填充的毛細管光波導，其中氦原子首先被完全游離成為He^1+離子，然後在接續游離為He^2+離子的過程中，高效產生水窗至千電子伏特波段之X光高階諧波脈衝。我們規劃使用一道橫向干擾脈衝進行準相位匹配，克服源自高游離態介質中電漿色散所引起的相位不匹配問題。我們計算了在可行實驗條件下的能量轉換效率，達到理想相位匹配條件的15%。與過去前人使用長波紅外光(2~4微米)為驅動光源的實驗相比，我們預期能有10000倍的增強。