JP4905773B2 - High-energy electron generation method, high-energy electron generation apparatus using the same, high-energy X-ray generation method, and high-energy X-ray generation apparatus using the same - Google Patents

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本発明は、パルス状のレーザー光線を利用した高エネルギー電子発生方法及びそれを用いた高エネルギー電子発生装置並びにパルス状のレーザー光線を利用した高エネルギーＸ線発生方法及びそれを用いた高エネルギーＸ線発生装置に関する。   The present invention relates to a high-energy electron generation method using a pulsed laser beam, a high-energy electron generator using the same, a high-energy X-ray generation method using a pulsed laser beam, and a high-energy X-ray generation using the same Relates to the device.

現在、超短パルス高強度レーザーのレーザー光線を金属箔やプラスチックフィルム等の固体試料の表面に瞬間的に集光することで高エネルギー粒子を容易に生成できることが知られており、それによって得られた高エネルギー粒子を利用した材料劣化診断、レーザー核融合、癌治療などへの応用が期待されている。しかし、これらへの応用を考慮すると、レーザー装置自体を小型化することができる低エネルギーレーザー光線などを用いて、効率よく高エネルギー粒子が得られるようにする必要がある。   Currently, it is known that high-energy particles can be easily generated by instantaneously focusing the laser beam of an ultrashort pulse high-intensity laser onto the surface of a solid sample such as a metal foil or plastic film. Application to materials degradation diagnosis, laser fusion, cancer treatment, etc. using high energy particles is expected. However, considering application to these, it is necessary to efficiently obtain high-energy particles using a low-energy laser beam or the like that can reduce the size of the laser device itself.

低エネルギーレーザー光線から高エネルギー粒子を発生させる方法として、例えばパルス状のレーザー光線のエネルギー密度（集光強度）を高くすることによって高エネルギー粒子を発生させる高エネルギー電子発生方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。   As a method for generating high-energy particles from a low-energy laser beam, for example, a high-energy electron generating method for generating high-energy particles by increasing the energy density (condensation intensity) of a pulsed laser beam is disclosed (for example, a patent) Reference 1).

このような高エネルギー粒子発生方法を用いるためにはパルスレーザー光線が必要となる。そして、パルスレーザー光線を発振させる際には、パルスレーザー発振器の機構上、メインパルスレーザー光線が発振される前にプリパルスレーザー光線が発振される。このように発振されたプリパルスレーザー光線は、メインパルスレーザー光線が固体試料に入射する前に固体試料に入射することになるので、メインパルスレーザー光線が入射する前に固体試料の表面状態を変化させてしまうという問題があった。   In order to use such a high energy particle generation method, a pulse laser beam is required. When the pulse laser beam is oscillated, the pre-pulse laser beam is oscillated before the main pulse laser beam is oscillated due to the mechanism of the pulse laser oscillator. The prepulse laser beam thus oscillated enters the solid sample before the main pulse laser beam enters the solid sample, so that the surface state of the solid sample is changed before the main pulse laser beam enters. There was a problem.

そこで、従来はプリパルスレーザー光線の強度がなるべく小さくなるようにパルスレーザー発振器を調節することにより、メインパルスレーザー光線が入射する前に固体試料の表面状態を変化させないようにしていた（例えば非特許文献１及び２参照）。   Therefore, conventionally, the surface state of the solid sample is not changed before the main pulse laser beam is incident by adjusting the pulse laser oscillator so that the intensity of the prepulse laser beam is as small as possible (for example, Non-Patent Document 1 and 2).

特開２００４−１９１１２４号公報JP 2004-191124 A Ａ．Ｊ．Ｍａｃｋｉｎｎｏｎ，Ｙ．Ｓｅｎｔｏｋｕ ｅｔ ａｌ．，”Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｒｏｔｏｎ Ａｃｃｅｌａｒａｔｉｏｎ ｂｙ Ｈｏｔ−Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ Ｔｈｉｎ Ｆｏｉｌｓ Ｉｒｒａｄｉａｔｅｄ ｂｙ Ｕｌｔｒａｉｎｔｅｎｓｅ Ｌａｓｅｒ Ｐｕｌｓｅｓ”，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．８８，２１５００６（２００２）A. J. et al. Mackinnon, Y.M. Sentoku et al. , “Enhancement of proton Acceleration by Hot-Electro Recycling in Thin Films Irradiated by Ultraintense Laser Pulses”, Phys. Rev. Lett. 88, 215006 (2002) Ｐ．ＭｃＫｅｎｎａ，Ｋ．Ｗ．Ｄ．Ｌｅｄｉｎｇｈａｍ ｅｔ ａｌ．，”Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｕｌｔｉｔｅｒａｗａｔｔ ｌａｓｅｒ−ｓｏｌｉｄ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｐｒｏｔｏｎ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ”，Ｒｅｖ．Ｓｃｉ．７３，４１７６（２００２）P. McKenna, K.M. W. D. Ledingham et al. , “Characterization of multi- wattaway laser-solid interactions for proton acceleration”, Rev. Sci. 73, 4176 (2002)

本発明は、上述した事情に鑑み、高いエネルギーを有する高エネルギー電子を発生させることができる高エネルギー電子発生方法及びそれを用いた高エネルギー電子発生装置、並びに高いエネルギーを有する高エネルギーＸ線を発生させることができる高エネルギーＸ線発生方法及びそれを用いた高エネルギーＸ線発生装置を提供することを課題とする。   In view of the above-described circumstances, the present invention generates a high-energy electron generation method capable of generating high-energy electrons having high energy, a high-energy electron generation apparatus using the same, and high-energy X-rays having high energy. It is an object of the present invention to provide a high energy X-ray generation method and a high energy X-ray generation apparatus using the same.

本発明者は、上述した従来の概念にとらわれることなく、プリパルスレーザー光線を固体試料に入射させて高エネルギー電子を発生させたところ、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギー電子を多数発生させることができることを見出し、本発明に至った。   Without being bound by the above-described conventional concept, the present inventor generated high energy electrons by making a pre-pulse laser beam incident on a solid sample. As a result, high energy electrons having high directivity and uniform energy levels were obtained. The inventors have found that a large number can be generated, and have reached the present invention.

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、パルス状のレーザー光線を固体試料に入射させて高エネルギー電子を発生させる高エネルギー電子発生方法において、前記パルス状のレーザー光線を前記固体試料に入射させる前に、前記固体試料の表面又は一部から臨界プラズマ密度以下のプラズマを生成する工程と、前記プラズマに前記パルス状のレーザー光線を入射させる工程とを具備することを特徴とする高エネルギー電子発生方法にある。   A first aspect of the present invention that solves the above problem is a high energy electron generation method in which a pulsed laser beam is incident on a solid sample to generate high energy electrons, and the pulsed laser beam is incident on the solid sample. A method of generating high energy electrons comprising the steps of: generating a plasma having a critical plasma density or less from the surface or a part of the solid sample; and causing the pulsed laser beam to enter the plasma. It is in.

かかる第１の態様では、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギー電子を多数発生させることができる。   In the first aspect, a large number of high energy electrons having high directivity and uniform energy levels can be generated.

本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の高エネルギー電子発生方法において、前記臨界プラズマ密度以下のプラズマは、前記パルス状のレーザー光線が前記固体試料に入射する前に前記固体試料に入射するパルス状のプリレーザー光線により生成されることを特徴とする高エネルギー電子発生方法にある。ここで、パルス状のプリレーザー光線とは、パルス状のレーザー光線の一種であり、パルス状のプリレーザー光線が固体試料に入射する前に固体試料に入射し、かつパルス状のレーザー光線の強度よりも小さい強度を有するものである。   According to a second aspect of the present invention, in the high energy electron generation method according to the first aspect, the plasma having the critical plasma density or less is applied to the solid sample before the pulsed laser beam is incident on the solid sample. A high energy electron generation method characterized by being generated by an incident pulsed pre-laser beam. Here, the pulsed pre-laser beam is a kind of pulsed laser beam, which is incident on the solid sample before the pulsed pre-laser beam is incident on the solid sample, and has an intensity smaller than the intensity of the pulsed laser beam. It is what has.

かかる第２の態様では、容易に高いエネルギーを有する高エネルギー電子を発生させることができる。   In the second aspect, high energy electrons having high energy can be easily generated.

本発明の第３の態様は、第２の態様に記載の高エネルギー電子発生方法において、前記パルス状のプリレーザー光線は複数のパルス状のレーザー光線からなることを特徴とする高エネルギー電子発生方法にある。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the high energy electron generation method according to the second aspect, wherein the pulsed pre-laser beam comprises a plurality of pulsed laser beams. .

かかる第３の態様では、より多くの高エネルギー電子を発生させることができる。   In the third aspect, more high-energy electrons can be generated.

本発明の第４の態様は、第２又は３の態様に記載の高エネルギー電子発生方法において、前記パルス状のプリレーザー光線が前記固体試料に入射してから前記パルス状のレーザー光線が前記固体試料に入射するまでの時間が０．０１〜１００ｎｓであることを特徴とする高エネルギー電子発生方法にある。   According to a fourth aspect of the present invention, in the high energy electron generation method according to the second or third aspect, the pulsed laser beam is incident on the solid sample after the pulsed prelaser beam is incident on the solid sample. The high energy electron generation method is characterized in that the time until the incidence is 0.01 to 100 ns.

かかる第４の態様では、より多くの高エネルギー電子を発生させることができる。   In the fourth aspect, more high energy electrons can be generated.

本発明の第５の態様は、第２〜４の何れかの記載の高エネルギー電子発生方法において、前記パルス状のレーザー光線及び前記パルス状のプリレーザー光線が超短パルスレーザー光線又はフェムト秒レーザー光線であることを特徴とする高エネルギー電子発生方法にある。   According to a fifth aspect of the present invention, in the high energy electron generating method according to any one of the second to fourth aspects, the pulsed laser beam and the pulsed prelaser beam are an ultrashort pulse laser beam or a femtosecond laser beam. A high energy electron generation method characterized by

かかる第５の態様では、より高いエネルギーを有する高エネルギー電子を発生させることができる。   In the fifth aspect, high energy electrons having higher energy can be generated.

本発明の第６の態様は、パルス状のレーザー光線を固体試料に入射させて発生させた高エネルギー電子を、さらにＸ線変換材に入射させて高エネルギーＸ線を発生させる高エネルギーＸ線発生方法において、前記パルス状のレーザー光線を前記固体試料に入射させる前に、前記固体試料の表面又は一部から臨界プラズマ密度以下のプラズマを生成する工程と、前記プラズマに前記パルス状のレーザー光線を入射させる工程とを具備することを特徴とする高エネルギーＸ線発生方法にある。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a high energy X-ray generation method for generating high energy X-rays by causing high energy electrons generated by making a pulsed laser beam incident on a solid sample to further enter an X-ray conversion material. The step of generating a plasma having a critical plasma density or less from the surface or part of the solid sample before the pulsed laser beam is incident on the solid sample, and the step of causing the pulsed laser beam to be incident on the plasma And a high-energy X-ray generation method.

かかる第６の態様では、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギーＸ線を多数発生させることができる。   In the sixth aspect, a large number of high energy X-rays having high directivity and uniform energy levels can be generated.

本発明の第７の態様は、第６の態様に記載の高エネルギーＸ線発生方法において、前記臨界プラズマ密度以下のプラズマは、前記パルス状のレーザー光線が前記固体試料に入射する前に前記固体試料に入射するパルス状のプリレーザー光線により生成されることを特徴とする高エネルギーＸ線発生方法にある。   According to a seventh aspect of the present invention, in the high-energy X-ray generation method according to the sixth aspect, the plasma having the critical plasma density or less is applied to the solid sample before the pulsed laser beam is incident on the solid sample. A high-energy X-ray generation method characterized by being generated by a pulsed pre-laser beam incident on the beam.

かかる第７の態様では、容易に高いエネルギーを有する高エネルギーＸ線を発生させることができる。   In the seventh aspect, high energy X-rays having high energy can be easily generated.

本発明の第８の態様は、第７の態様に記載の高エネルギーＸ線発生方法において、前記パルス状のプリレーザー光線は複数のパルス状のレーザー光線からなることを特徴とする高エネルギーＸ線発生方法にある。   According to an eighth aspect of the present invention, in the high energy X-ray generation method according to the seventh aspect, the pulsed pre-laser beam comprises a plurality of pulsed laser beams. It is in.

かかる第８の態様では、より多くの高エネルギーＸ線を発生させることができる。   In the eighth aspect, more high energy X-rays can be generated.

本発明の第９の態様は、第７又は８に記載の高エネルギーＸ線発生方法において、前記パルス状のプリレーザー光線が前記固体試料に入射してから前記パルス状のレーザー光線が前記固体試料に入射するまでの時間が０．０１〜１００ｎｓであることを特徴とする高エネルギーＸ線発生方法にある。   According to a ninth aspect of the present invention, in the high energy X-ray generation method according to the seventh or eighth aspect, the pulsed laser beam is incident on the solid sample after the pulsed prelaser beam is incident on the solid sample. The high energy X-ray generation method is characterized in that the time until it is 0.01 to 100 ns.

かかる第９の態様では、より多くの高エネルギーＸ線を発生させることができる。   In the ninth aspect, more high energy X-rays can be generated.

本発明の第１０の態様は、第７〜９の何れかに記載の高エネルギーＸ線発生方法において、前記パルス状のレーザー光線及び前記パルス状のプリレーザー光線が超短パルスレーザー光線又はフェムト秒レーザー光線であることを特徴とする高エネルギーＸ線発生方法にある。   A tenth aspect of the present invention is the high energy X-ray generation method according to any one of the seventh to ninth aspects, wherein the pulsed laser beam and the pulsed pre-laser beam are an ultrashort pulse laser beam or a femtosecond laser beam. The high energy X-ray generation method is characterized by the above.

かかる第１０の態様では、より高いエネルギーを有する高エネルギーＸ線を発生させることができる。   In the tenth aspect, high energy X-rays having higher energy can be generated.

本発明の第１１の態様は、パルス状のレーザー光線により電離可能な固体試料が真空容器内に設けられた高エネルギー電子発生装置において、前記パルス状のレーザー光線を前記固体試料に入射させる前に前記固体試料の表面又は一部から臨界プラズマ密度以下のプラズマを生成すると共に前記プラズマに前記パルス状のレーザー光線を入射させることを特徴とする高エネルギー電子発生装置にある。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the high-energy electron generator in which a solid sample that can be ionized by a pulsed laser beam is provided in a vacuum vessel, the solid sample before the pulsed laser beam is incident on the solid sample. A high energy electron generator is characterized in that a plasma having a critical plasma density or less is generated from the surface or part of a sample, and the pulsed laser beam is incident on the plasma.

かかる第１１の態様では、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギー電子を多数発生させることができる。   In the eleventh aspect, a large number of high energy electrons having high directivity and uniform energy levels can be generated.

本発明の第１２の態様は、第１１の態様に記載の高エネルギー電子発生装置において、前記臨界プラズマ密度以下のプラズマは、前記パルス状のレーザー光線が前記固体試料に入射する前に前記固体試料に入射するパルス状のプリレーザー光線により生成されることを特徴とする高エネルギー電子発生装置にある。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the high-energy electron generator according to the eleventh aspect, the plasma having the critical plasma density or less is applied to the solid sample before the pulsed laser beam is incident on the solid sample. The high-energy electron generator is generated by an incident pulse pre-laser beam.

かかる第１２の態様では、容易に高いエネルギーを有する高エネルギー電子を発生させることができる。   In the twelfth aspect, high energy electrons having high energy can be easily generated.

本発明の第１３の態様は、第１２の態様に記載の高エネルギー電子発生装置において、前記パルス状のプリレーザー光線は複数のパルス状のレーザー光線からなることを特徴とする高エネルギー電子発生装置にある。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the high energy electron generator according to the twelfth aspect, the pulsed pre-laser beam comprises a plurality of pulsed laser beams. .

かかる第１３の態様では、より多くの高エネルギー電子を発生させることができる。   In the thirteenth aspect, more high-energy electrons can be generated.

本発明の第１４の態様は、第１２の態様に記載の高エネルギー電子発生装置において、パルス状のソースレーザー光線を前記パルス状のレーザー光線と前記パルス状のプリレーザー光線とに分割する分割手段と、
前記パルス状のレーザー光線の行程を前記パルス状のプリレーザー光線の行程よりも長くするための行程差設定手段とを前記真空容器内にさらに設けたことを特徴とする高エネルギー電子発生装置にある。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the high energy electron generator according to the twelfth aspect, a splitting means for splitting a pulsed source laser beam into the pulsed laser beam and the pulsed prelaser beam;
The high-energy electron generator further comprises a stroke difference setting means for making the stroke of the pulsed laser beam longer than the stroke of the pulsed pre-laser beam.

かかる第１４の態様では、パルス状のプリレーザーを容易に制御できる高エネルギー電子発生装置を製造することができる。   In the fourteenth aspect, a high-energy electron generator that can easily control a pulsed prelaser can be manufactured.

本発明の第１５の態様は、第１４の態様に記載の高エネルギー電子発生装置において、前記パルス状のレーザー光線及び前記パルス状のプリレーザー光線を前記固体試料に集光させる軸外し放物面鏡が前記真空容器内にさらに設けられ、前記分割手段は、前記パルス状のソースレーザー光線の一部を前記パルス状のプリレーザー光線として反射すると共に残りを前記パルス状のレーザー光線として透過する第１の透過鏡であり、前記行程差設定手段は、前記第１の透過鏡を透過した前記パルス状のレーザー光線を反射する第１の反射鏡と、前記第１の反射鏡により反射された前記パルス状のレーザー光線を反射する第２の反射鏡と、前記第１の透過鏡により反射された前記パルス状のプリレーザー光線を反射すると共に前記第２の反射鏡により反射された前記パルス状のレーザー光線を透過して前記軸外し放物面鏡に導く第２の透過鏡とからなることを特徴とする高エネルギー電子発生装置にある。   According to a fifteenth aspect of the present invention, in the high-energy electron generator according to the fourteenth aspect, an off-axis parabolic mirror that focuses the pulsed laser beam and the pulsed prelaser beam on the solid sample. Further provided in the vacuum vessel, the dividing means is a first transmission mirror that reflects a part of the pulsed source laser beam as the pulsed prelaser beam and transmits the rest as the pulsed laser beam. The stroke difference setting means reflects the pulsed laser beam reflected by the first reflecting mirror and the first reflecting mirror that reflects the pulsed laser beam that has passed through the first transmitting mirror. And a second reflecting mirror that reflects the pulsed pre-laser beam reflected by the first transmitting mirror and the second reflecting mirror. Passes through the reflected the pulsed laser beam was in a high-energy electron generating apparatus characterized by comprising a second transparent mirror directs the parabolic mirror off the shaft.

かかる第１５の態様では、容易に高エネルギー電子発生装置を製造することができる。   In the fifteenth aspect, a high-energy electron generator can be easily manufactured.

本発明の第１６の態様は、第１２〜１５の何れかに記載の高エネルギー電子発生装置において、前記パルス状のプリレーザー光線が前記固体試料に入射してから前記パルス状のレーザー光線が前記固体試料に入射するまでの時間が０．０１〜１００ｎｓであることを特徴とする高エネルギー電子発生装置にある。   A sixteenth aspect of the present invention is the high energy electron generator according to any one of the twelfth to fifteenth aspects, wherein the pulsed laser beam is incident on the solid sample after the pulsed prelaser beam is incident on the solid sample. The high energy electron generator is characterized in that the time until the light enters is 0.01 to 100 ns.

かかる第１６の態様では、より多くの高エネルギー電子を発生させることができる。   In the sixteenth aspect, more high energy electrons can be generated.

本発明の第１７の態様は、第１２〜１６の何れかに記載の高エネルギー電子発生装置において、前記パルス状のレーザー光線が超短パルスレーザー光線又はフェムト秒レーザー光線であることを特徴とする高エネルギー電子発生装置にある。   A seventeenth aspect of the present invention is the high energy electron generator according to any one of the twelfth to sixteenth aspects, wherein the pulsed laser beam is an ultrashort pulse laser beam or a femtosecond laser beam. In the generator.

かかる第１７の態様では、より高いエネルギーを有する高エネルギー電子を発生させることができる。   In the seventeenth aspect, high energy electrons having higher energy can be generated.

本発明の第１８の態様は、第１１〜１７の何れかに記載の高エネルギー電子発生装置において、前記固体試料が巻き取り可能なテープ状の形状を有し、前記真空容器内に前記固体試料を巻き取る試料巻き取り手段をさらに設けることを特徴とする高エネルギー電子発生装置にある。   According to an eighteenth aspect of the present invention, in the high energy electron generator according to any one of the first to eleventh aspects, the solid sample has a tape-like shape that can be wound, and the solid sample is placed in the vacuum vessel. A high-energy electron generator is further provided with a sample winding means for winding the sample.

かかる第１８の態様では、高エネルギー電子を発生させた後、固定試料を所定の距離だけ巻き取ることで固定試料の別の部分にパルス状のレーザー光線及びパルス状のプリレーザー光線を照射させることができるので、連続して高エネルギー電子を発生させることができる。   In the eighteenth aspect, after generating high-energy electrons, another portion of the fixed sample can be irradiated with a pulsed laser beam and a pulsed pre-laser beam by winding the fixed sample by a predetermined distance. Therefore, high energy electrons can be generated continuously.

本発明の第１９の態様は、パルス状のレーザー光線により電離すると共に高エネルギー電子を発生させる固体試料と、前記高エネルギー電子により高エネルギーＸ線を発生させるＸ線変換材とが真空容器内に設けられた高エネルギー電子発生装置において、前記パルス状のレーザー光線を前記固体試料に入射させる前に前記固体試料の表面又は一部から臨界プラズマ密度以下のプラズマを生成すると共に前記プラズマに前記パルス状のレーザー光線を入射させることを特徴とする高エネルギーＸ線発生装置にある。   According to a nineteenth aspect of the present invention, a solid sample that is ionized by a pulsed laser beam and generates high-energy electrons, and an X-ray conversion material that generates high-energy X-rays by the high-energy electrons are provided in a vacuum vessel. In the generated high energy electron generator, before the pulsed laser beam is incident on the solid sample, a plasma having a critical plasma density or less is generated from the surface or a part of the solid sample, and the pulsed laser beam is generated in the plasma. In a high energy X-ray generator.

かかる第１９の態様では、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギーＸ線を多数発生させることができる。   In the nineteenth aspect, a large number of high energy X-rays having high directivity and uniform energy levels can be generated.

本発明の第２０の態様は、第１９の態様に記載の高エネルギーＸ線発生装置において、前記臨界プラズマ密度以下のプラズマは、前記パルス状のレーザー光線が前記固体試料に入射する前に前記固体試料に入射するパルス状のプリレーザー光線により生成されることを特徴とする高エネルギーＸ線発生装置にある。   According to a twentieth aspect of the present invention, in the high energy X-ray generator according to the nineteenth aspect, the plasma having the critical plasma density or less is applied to the solid sample before the pulsed laser beam is incident on the solid sample. The high-energy X-ray generator is generated by a pulsed pre-laser beam incident on the beam.

かかる第２０の態様では、容易に高いエネルギーを有する高エネルギーＸ線を発生させることができる。   In the twentieth aspect, high energy X-rays having high energy can be easily generated.

本発明の第２１の態様は、第２０の態様に記載の高エネルギーＸ線発生装置において、前記パルス状のプリレーザー光線は複数のパルス状のレーザー光線からなることを特徴とする高エネルギーＸ線発生装置にある。   According to a twenty-first aspect of the present invention, in the high energy X-ray generator according to the twentieth aspect, the pulsed pre-laser beam comprises a plurality of pulsed laser beams. It is in.

かかる第２１の態様では、より多くの高エネルギーＸ線を発生させることができる。   In the twenty-first aspect, more high-energy X-rays can be generated.

本発明の第２２の態様は、第２０の態様に記載の高エネルギーＸ線発生装置において、パルス状のソースレーザー光線を前記パルス状のレーザー光線と前記パルス状のプリレーザー光線とに分割する分割手段と、前記パルス状のレーザー光線の行程を前記パルス状のプリレーザー光線の行程よりも長くするための行程差設定手段とを前記真空容器内にさらに設けたことを特徴とする高エネルギーＸ線発生装置にある。   According to a twenty-second aspect of the present invention, in the high-energy X-ray generator according to the twentieth aspect, a splitting unit that splits a pulsed source laser beam into the pulsed laser beam and the pulsed pre-laser beam; In the high energy X-ray generator, a stroke difference setting means for making a stroke of the pulsed laser beam longer than a stroke of the pulsed pre-laser beam is further provided in the vacuum vessel.

かかる第２２の態様では、パルス状のプリレーザーを容易に制御できる高エネルギーＸ線発生装置を製造することができる。   In the twenty-second aspect, a high-energy X-ray generator that can easily control the pulsed prelaser can be manufactured.

本発明の第２３の態様は、第２２の態様に記載の高エネルギーＸ線発生装置において、前記パルス状のレーザー光線及び前記パルス状のプリレーザー光線を前記固体試料に集光させる軸外し放物面鏡が前記真空容器内にさらに設けられ、前記分割手段は、前記パルス状のソースレーザー光線の一部を前記パルス状のプリレーザー光線として反射すると共に残りを前記パルス状のレーザー光線として透過する第１の透過鏡であり、前記行程差設定手段は、前記第１の透過鏡を透過した前記パルス状のレーザー光線を反射する第１の反射鏡と、前記第１の反射鏡により反射された前記パルス状のレーザー光線を反射する第２の反射鏡と、前記第１の透過鏡により反射された前記パルス状のプリレーザー光線を反射すると共に前記第２の反射鏡により反射された前記パルス状のレーザー光線を透過して前記軸外し放物面鏡に導く第２の透過鏡とからなることを特徴とする高エネルギーＸ線発生装置にある。   According to a twenty-third aspect of the present invention, in the high-energy X-ray generator according to the twenty-second aspect, an off-axis parabolic mirror that focuses the pulsed laser beam and the pulsed prelaser beam on the solid sample. Is further provided in the vacuum container, and the dividing means reflects a part of the pulsed source laser beam as the pulsed pre-laser beam and transmits the rest as the pulsed laser beam. The stroke difference setting means is configured to reflect the pulsed laser beam reflected by the first reflecting mirror and the first reflecting mirror that reflects the pulsed laser beam that has passed through the first transmitting mirror. A second reflecting mirror to be reflected; and the pulsed pre-laser beam reflected by the first transmitting mirror is reflected by the second reflecting mirror. In the high-energy X-ray generator, characterized in that it passes through the reflected the pulsed laser beam was made of a second transparent mirror directs the parabolic mirror off the shaft.

かかる第２３の態様では、容易に高エネルギー電子発生装置を製造することができる。   In the twenty-third aspect, a high-energy electron generator can be easily manufactured.

本発明の第２４の態様では、第２０〜２３の何れかの態様に記載の高エネルギーＸ線発生装置において、前記パルス状のプリレーザー光線が前記固体試料に入射してから前記パルス状のレーザー光線が前記固体試料に入射するまでの時間が０．０１〜１００ｎｓであることを特徴とする高エネルギーＸ線発生装置にある。   In a twenty-fourth aspect of the present invention, in the high energy X-ray generator according to any one of the twentieth to twenty-third aspects, the pulsed laser beam is incident after the pulsed pre-laser beam is incident on the solid sample. The high energy X-ray generator is characterized in that the time until it enters the solid sample is 0.01 to 100 ns.

かかる第２４の態様では、より多くの高エネルギーＸ線を発生させることができる。   In the twenty-fourth aspect, more high-energy X-rays can be generated.

本発明の第２５の態様は、第２０〜２４の何れかの態様に記載の高エネルギーＸ線発生装置において、前記パルス状のレーザー光線が超短パルスレーザー光線又はフェムト秒レーザー光線であることを特徴とする高エネルギーＸ線発生装置にある。   A twenty-fifth aspect of the present invention is the high energy X-ray generator according to any one of the twentieth to twenty-fourth aspects, wherein the pulsed laser beam is an ultrashort pulse laser beam or a femtosecond laser beam. Located in high energy X-ray generator.

かかる第２５の態様では、より高いエネルギーを有する高エネルギーＸ線を発生させることができる。   In the twenty-fifth aspect, high energy X-rays having higher energy can be generated.

本発明の第２６の態様では、第１９〜２５の何れかの態様に記載の高エネルギーＸ線発生装置において、前記固体試料が巻き取り可能なテープ状の形状を有し、前記真空容器内に前記固体試料を巻き取る試料巻き取り手段をさらに設けることを特徴とする高エネルギーＸ線発生装置にある。   In a twenty-sixth aspect of the present invention, in the high-energy X-ray generator according to any one of the nineteenth to twenty-fifth aspects, the solid sample has a tape-like shape that can be wound, A high-energy X-ray generator is further provided with sample winding means for winding the solid sample.

かかる第２６の態様では、高エネルギーＸ線を発生させた後、固定試料を所定の距離だけ巻き取ることで固定試料の別の部分にパルス状のレーザー光線及びパルス状のプリレーザー光線を照射させることができるので、連続して高エネルギーＸ線を発生させることができる。   In the twenty-sixth aspect, after generating high-energy X-rays, another portion of the fixed sample is irradiated with a pulsed laser beam and a pulsed pre-laser beam by winding the fixed sample by a predetermined distance. Therefore, high energy X-rays can be generated continuously.

本発明によれば、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギー電子を多数発生させることができる高エネルギー電子発生方法及びそれを用いた高エネルギー電子発生装置、並びに高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギーＸ線を多数発生させることができる高エネルギーＸ線発生方法及びそれを用いた高エネルギーＸ線発生装置を提供することができるので、より高いエネルギーを有する高エネルギー電子又は高エネルギーＸ線を必要とする材料劣化診断、癌治療などを行うことができる。   According to the present invention, a high-energy electron generation method capable of generating a large number of high-energy electrons having high directivity and uniform energy levels, a high-energy electron generator using the same, and high directivity are provided. It is possible to provide a high-energy X-ray generation method and a high-energy X-ray generation apparatus using the same, which can generate a large number of high-energy X-rays having a uniform energy level. Diagnosis of material deterioration requiring high energy electrons or high energy X-rays, cancer treatment, etc. can be performed.

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本実施形態の説明は例示であり、本発明の構成は以下の説明に限定されない。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. The description of the present embodiment is an exemplification, and the configuration of the present invention is not limited to the following description.

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る高エネルギー電子発生装置の概略図である。図１に示すように、本発明に係る高エネルギー電子発生装置１は、パルス状のレーザー光線を発振するレーザー光線発振手段１０と、レーザー光線発振手段１０から発振されたパルス状のレーザー光線を反射する入口反射鏡２０と、入口反射鏡２０により反射されたパルス状のレーザー光線を反射する第１の反射鏡３０と、第１の反射鏡３０により反射されたパルス状のレーザー光線を反射する第２の反射鏡４０と、第２の反射鏡４０により反射されたパルス状のレーザー光線をさらに反射させることによって集光させる軸外し放物面鏡（ｏｆｆ−ａｘｉｓ ｐａｒａｂｏｌｏｉｄ）５０と、軸外し放物面鏡５０により集光させられたパルス状のレーザー光線の照射により電離すると共に高エネルギー電子を発生させるテープ状の固体試料６０と、レーザー光線を照射するごとに固体試料６０を巻き取ってパルス状のレーザー光線が当たる部分をずらすことができる試料巻き取り手段６１と、パルス状のレーザー光線によって発生した高エネルギー電子を検出する検出手段７０とを具備しており、それらが真空容器である真空チャンバ９０の中に設けられたものである。そして、本実施形態の高エネルギー電子発生装置１は、レーザー光線発振手段１０から発振されたパルス状のレーザー光線及びそのパルス状のレーザー光線の前に発振されるパルス状のプリレーザー光線を固体試料６０に入射させることにより、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギー電子を多数発生させるものである。なお、パルス状のプリレーザー光線とは、パルス状のレーザー光線の一種であり、パルス状のレーザー光線が固体試料６０に入射する前に固体試料６０に入射し、かつそのパルス状のレーザー光線の強度よりも小さい強度を有するものである。以下に、本実施形態の高エネルギー電子発生装置１を構成する各構成要素について具体的に説明する。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram of a high-energy electron generator according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, a high energy electron generator 1 according to the present invention includes a laser beam oscillation means 10 that oscillates a pulsed laser beam, and an entrance reflector that reflects the pulsed laser beam oscillated from the laser beam oscillation means 10. 20, a first reflecting mirror 30 that reflects the pulsed laser beam reflected by the entrance reflecting mirror 20, and a second reflecting mirror 40 that reflects the pulsed laser beam reflected by the first reflecting mirror 30. The off-axis paraboloid 50 for condensing the pulsed laser beam reflected by the second reflecting mirror 40 by further reflecting it and the off-axis parabolic mirror 50 for condensing. Tape-like solid sample 60 that is ionized by the irradiation of the pulsed laser beam and generates high-energy electrons. A sample take-up means 61 that can take up the solid sample 60 each time the laser beam is irradiated and shift the portion to which the pulsed laser beam hits, and a detection means 70 that detects high-energy electrons generated by the pulsed laser beam. These are provided in a vacuum chamber 90 which is a vacuum vessel. Then, the high energy electron generator 1 of the present embodiment causes the pulsed laser beam oscillated from the laser beam oscillation means 10 and the pulsed pre-laser beam oscillated before the pulsed laser beam to enter the solid sample 60. Thus, a large number of high energy electrons having high directivity and uniform energy levels are generated. The pulsed pre-laser beam is a kind of pulsed laser beam, which is incident on the solid sample 60 before the pulsed laser beam is incident on the solid sample 60, and is smaller than the intensity of the pulsed laser beam. It has strength. Below, each component which comprises the high energy electron generator 1 of this embodiment is demonstrated concretely.

レーザー光線発振手段１０は、パルス状のプリレーザー光線を発振でき、かつその後にパルス状のレーザー光線を発振することができるものであれば特に限定されないが、超短パルスレーザー光線又はフェムト秒レーザー光線を発振できるものが好ましい。超短パルスレーザー光線又はフェムト秒レーザー光線を発振できるものを用いると、より高いエネルギーを有する高エネルギー電子を発生させることができる。   The laser beam oscillation means 10 is not particularly limited as long as it can oscillate a pulsed pre-laser beam and can oscillate a pulsed laser beam thereafter, but can oscillate an ultrashort pulse laser beam or a femtosecond laser beam. preferable. When a laser capable of oscillating an ultrashort pulse laser beam or a femtosecond laser beam is used, high energy electrons having higher energy can be generated.

レーザー光線発振手段１０により発振されるパルス状のレーザー光線及びパルス状のプリレーザー光線は、パルス状のレーザー光線の強度よりもパルス状のプリレーザー光線の強度の方が小さければ特に限定されない。   The pulsed laser beam and the pulsed prelaser beam oscillated by the laser beam oscillation means 10 are not particularly limited as long as the intensity of the pulsed prelaser beam is smaller than the intensity of the pulsed laser beam.

また、パルス状のプリレーザー光線が固体試料６０に入射してからパルス状のレーザー光線が固体試料６０に入射するまでの時間は、パルス状のプリレーザー光線を固体試料６０に入射させて固体試料６０の表面又は一部からプラズマを発生させ、そのプラズマの密度が臨界プラズマ密度以下であるときにパルス状のレーザー光線を入射させることができるのであれば特に限定されないが、その時間が０．０１〜１００ｎｓの範囲にあるものが好ましい。この範囲を満たすようにパルス状のレーザー光線を固体試料に入射させると、より多くの高エネルギー電子を発生させることができる。   Also, the time from when the pulsed pre-laser beam is incident on the solid sample 60 until the pulsed laser beam is incident on the solid sample 60 is such that the pulsed pre-laser beam is incident on the solid sample 60 and the surface of the solid sample 60 is irradiated. Or, it is not particularly limited as long as the pulsed laser beam can be incident when plasma is generated from a part and the plasma density is lower than the critical plasma density, but the time is in the range of 0.01 to 100 ns. Are preferred. When a pulsed laser beam is incident on the solid sample so as to satisfy this range, more high-energy electrons can be generated.

ここで、臨界プラズマ密度とは、パルス状のレーザー光線を上述したプラズマに入射させた際に、そのパルス状のレーザー光線を透過させないための必要充分なプラズマの密度、すなわちパルス状のレーザー光線の透過率が０％になる際のプラズマ密度をいう。   Here, the critical plasma density is the density of plasma that is necessary and sufficient not to transmit the pulsed laser beam when the pulsed laser beam is incident on the plasma, that is, the transmittance of the pulsed laser beam. The plasma density at 0%.

固体試料６０は、パルス状のレーザー光線により高エネルギー電子を生成させることができるものであれば材質は特に限定されない。したがって、例えば金属やプラスチックなどであってもよいが、より原子番号の大きい原子からなるものが好ましい。より原子番号の大きい原子からなるものを用いると、より多くの高エネルギー電子を生成することができる。また、固体試料６０の形状についても、パルス状のレーザー光線により高エネルギー電子を生成させることができるものであれば特に限定されない。しかしながら、より高いエネルギーを有する高エネルギー電子を得ることができるように、より薄いテープ状の形状を有する方が好ましい。固体試料６０としては、例えばＣｕ金属膜などが挙げられる。   The material of the solid sample 60 is not particularly limited as long as it can generate high-energy electrons with a pulsed laser beam. Therefore, for example, metal or plastic may be used, but those composed of atoms having higher atomic numbers are preferred. When an atom having a larger atomic number is used, more high-energy electrons can be generated. Further, the shape of the solid sample 60 is not particularly limited as long as high energy electrons can be generated by a pulsed laser beam. However, it is preferable to have a thinner tape shape so that high energy electrons with higher energy can be obtained. Examples of the solid sample 60 include a Cu metal film.

試料巻き取り手段６１は、テープ状の固体試料６０を破損させることなく巻き取ることができるものであれば特に限定されない。固体試料巻き取り手段６１を用いると、パルス状のレーザー光線を照射して高エネルギー電子を発生させた後、テープ状の固体試料６０を所定の距離だけ巻き取ることにより固体試料６０の別の部分にパルス状のレーザー光線及びパルス状のプリレーザー光線を照射させることができるので、連続して高エネルギー電子を発生させることができる。   The sample winding means 61 is not particularly limited as long as it can wind the tape-shaped solid sample 60 without damaging it. When the solid sample winding means 61 is used, high-energy electrons are generated by irradiating a pulsed laser beam, and then the tape-shaped solid sample 60 is wound by a predetermined distance to another part of the solid sample 60. Since a pulsed laser beam and a pulsed pre-laser beam can be irradiated, high-energy electrons can be generated continuously.

入口反射鏡２０、第１の反射鏡３０、第２の反射鏡４０は、パルス状のレーザー光線及びパルス状のプリレーザー光線を所定の方向に反射させることができるものであれば特に限定されないが、より反射率が高いものが好ましいのはいうまでもない。   The entrance reflecting mirror 20, the first reflecting mirror 30, and the second reflecting mirror 40 are not particularly limited as long as they can reflect the pulsed laser beam and the pulsed prelaser beam in a predetermined direction. Needless to say, a high reflectance is preferable.

軸外し放物面鏡５０は、パルス状のレーザー光線及びパルス状のプリレーザー光線を反射して固体試料６０に集光させることができるものであれば特に限定されないが、より反射率が高く、かつパルス状のレーザー光線等をより小さく集光させることができるものが好ましいのはいうまでもない。   The off-axis parabolic mirror 50 is not particularly limited as long as it can reflect the pulsed laser beam and the pulsed pre-laser beam and collect them on the solid sample 60. Needless to say, a laser beam that can condense a laser beam or the like in a smaller shape is preferable.

検出手段７０は、高エネルギー電子を検出することができるものであれば特に限定されない。検出手段７０としては、例えば電子スペクトルメータなどが挙げられる。   The detection means 70 is not particularly limited as long as it can detect high energy electrons. Examples of the detection means 70 include an electronic spectrum meter.

真空チャンバ９０は、内部の気圧が低下しても破損や形状変化が起こらないものであれば特に限定されないが、内部を１０−３Ｔｏｒｒ以下に減圧できるものが好ましい。 The vacuum chamber 90 is not particularly limited as long as it does not break or change its shape even when the internal atmospheric pressure is lowered, but a vacuum chamber that can reduce the pressure to 10 −3 Torr or less is preferable.

以上説明した高エネルギー電子発生装置１に、所定のパルス状のレーザー光線及びそのパルス状のレーザー光線の前に発振されるパルス状のプリレーザー光線を入射させることにより、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギー電子を多数発生させることができる。   The high energy electron generator 1 described above is incident with a predetermined pulsed laser beam and a pulsed prelaser beam oscillated before the pulsed laser beam, thereby having high directivity and energy level. It is possible to generate a large number of high energy electrons with the same number.

次に、図１に示す高エネルギー電子発生装置１の動作について説明する。まず、レーザー光線発振手段１０により発振されたパルス状のレーザー光線及びそのパルス状のレーザー光線の前に発振されるパルス状のプリレーザー光線は、真空チャンバ９０内に入射し、入口反射鏡２０によって第１の反射鏡３０の方向に反射される。そして、入口反射鏡２０によって反射されたパルス状のレーザー光線及びパルス状のプリレーザー光線は、図１に示すように第１の反射鏡３０及び第２の反射鏡４０によって次々と反射された後、軸外し放物面鏡５０の方向に反射される。そして、軸外し放物面鏡５０に入射したパルス状のレーザー光線及びパルス状のプリレーザー光線は、反射されると共に集光されて固体試料６０に入射する。   Next, the operation of the high energy electron generator 1 shown in FIG. 1 will be described. First, the pulsed laser beam oscillated by the laser beam oscillating means 10 and the pulsed prelaser beam oscillated before the pulsed laser beam enter the vacuum chamber 90 and are reflected by the entrance reflector 20 at the first reflection. Reflected in the direction of the mirror 30. Then, the pulsed laser beam and the pulsed pre-laser beam reflected by the entrance reflecting mirror 20 are reflected one after another by the first reflecting mirror 30 and the second reflecting mirror 40 as shown in FIG. Reflected in the direction of the parabolic mirror 50. Then, the pulsed laser beam and the pulsed pre-laser beam incident on the off-axis parabolic mirror 50 are reflected and condensed and enter the solid sample 60.

ここで、上述したように、パルス状のプリレーザー光線は、パルス状のレーザー光線より前に発振されているので、パルス状のレーザー光線が固体試料６０に入射する前に固体試料６０に入射することになる。すると、パルス状のプリレーザー光線の入射により固体試料６０の表面又は一部の状態が変化してプラズマが発生する。そして、そのプラズマの密度が上述した臨界プラズマ密度以下の時にパルス状のレーザー光線が入射すると、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギー電子を多数発生させることができる。   Here, as described above, since the pulsed pre-laser beam is oscillated before the pulsed laser beam, the pulsed laser beam is incident on the solid sample 60 before entering the solid sample 60. . Then, the surface or a part of the state of the solid sample 60 is changed by the incidence of the pulsed pre-laser beam, and plasma is generated. When a pulsed laser beam is incident when the plasma density is equal to or lower than the above-described critical plasma density, a large number of high energy electrons having high directivity and uniform energy levels can be generated.

以上、説明したように、本実施形態によれば、パルス状のレーザー光線が固体試料６０に入射する前にパルス状のプリレーザーを固体試料６０に入射させて固体試料６０の表面又は一部から臨界プラズマ密度以下のプラズマを生成し、そのプラズマにパルス状のレーザーを入射させることにより、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギー電子を多数発生させることができる。   As described above, according to the present embodiment, before the pulsed laser beam is incident on the solid sample 60, the pulsed pre-laser is incident on the solid sample 60 and is critical from the surface or part of the solid sample 60. By generating a plasma having a plasma density or less and making a pulsed laser incident on the plasma, a large number of high energy electrons having high directivity and uniform energy levels can be generated.

（実施形態２）
実施形態１では、パルス状のレーザー光線とパルス状のプリレーザー光線とをレーザー光線発振手段１０で発振させることにより、最終的に高エネルギー電子を発生させている。しかしながら、以下に示すように、パルス状のソースレーザー光線のみをレーザー光線発振手段で発振させ、そのパルス状のソースレーザー光線からパルス状のレーザー光線とパルス状のプリレーザー光線とを生成して、高エネルギー電子を発生させるようにしてもよい。以下に図２を用いて、本発明の実施形態２に係る高エネルギー電子発生装置を具体的に説明する。 (Embodiment 2)
In the first embodiment, high energy electrons are finally generated by oscillating a pulsed laser beam and a pulsed prelaser beam by the laser beam oscillation means 10. However, as shown below, only a pulsed source laser beam is oscillated by a laser beam oscillation means, and a pulsed laser beam and a pulsed pre-laser beam are generated from the pulsed source laser beam to generate high-energy electrons. You may make it make it. The high energy electron generator according to Embodiment 2 of the present invention will be specifically described below with reference to FIG.

図２は、実施形態２に係る高エネルギー電子発生装置の概略図である。図２に示すように、本発明に係る高エネルギー電子発生装置１Ａは、パルス状のソースレーザー光線を発生させるレーザー光線発振手段１０Ａと、レーザー光線発振手段１０Ａから発振されたパルス状のソースレーザー光線を反射する入口反射鏡２０Ａと、入口反射鏡２０Ａにより反射されたパルス状のソースレーザー光線の一部をパルス状のプリレーザー光線として反射すると共に残りをパルス状のレーザー光線として透過する第１の透過鏡３１Ａと、第１の透過鏡３１Ａを透過したパルス状のレーザー光線を反射する第１の反射鏡３０Ａと、第１の反射鏡３０Ａにより反射されたパルス状のレーザー光線を反射する第２の反射鏡４０Ａと、第１の透過鏡３１Ａにより反射されたパルス状のプリレーザー光線を反射すると共に第２の反射鏡４０Ａにより反射されたパルス状のレーザー光線を透過して軸外し放物面鏡（ｏｆｆ−ａｘｉｓ ｐａｒａｂｏｌｏｉｄ）５０Ａの方向に導く第２の透過鏡４１Ａと、第２の透過鏡４１Ａによって導かれたレーザー光線及びプリレーザー光線をさらに反射させることによって集光させる軸外し放物面鏡５０Ａと、軸外し放物面鏡５０Ａにより集光させられたレーザー光線の照射により電離すると共に高エネルギー電子を発生させるテープ状の固体試料６０Ａと、パルス状のレーザー光線を照射するごとに固体試料６０Ａを巻き取ってパルス状のレーザー光線が当たる部分をずらすことができる試料巻き取り手段６１Ａと、パルス状のレーザー光線によって発生した高エネルギー電子を検出する検出手段７０Ａとを具備しており、それらが真空容器である真空チャンバ９０Ａの中に設けられたものである。   FIG. 2 is a schematic diagram of a high-energy electron generator according to the second embodiment. As shown in FIG. 2, a high-energy electron generator 1A according to the present invention includes a laser beam oscillator 10A that generates a pulsed source laser beam, and an entrance that reflects the pulsed source laser beam oscillated from the laser beam oscillator 10A. Reflecting mirror 20A, a first transmitting mirror 31A that reflects a part of the pulsed source laser beam reflected by the entrance reflecting mirror 20A as a pulsed pre-laser beam and transmits the rest as a pulsed laser beam, A first reflecting mirror 30A that reflects the pulsed laser beam transmitted through the transmitting mirror 31A, a second reflecting mirror 40A that reflects the pulsed laser beam reflected by the first reflecting mirror 30A, and a first reflecting mirror 30A. Reflecting the pulsed pre-laser beam reflected by the transmission mirror 31A and the second reflecting mirror A second transmissive mirror 41A that transmits the pulsed laser beam reflected by 0A and leads it in the direction of an off-axis paraboloid 50A, a laser beam guided by the second transmissive mirror 41A, and An off-axis parabolic mirror 50A that collects the pre-laser beam by further reflecting it, and a tape-like solid that generates high-energy electrons while ionizing by irradiation of the laser beam collected by the off-axis parabolic mirror 50A. The sample 60A, the sample winding means 61A that can wind up the solid sample 60A each time the pulsed laser beam is irradiated and shift the portion that the pulsed laser beam hits, and the high energy electrons generated by the pulsed laser beam. And detecting means 70A for detecting the vacuum capacity. It is provided in a vacuum chamber 90A as a container.

そして、本実施形態において、パルス状のソースレーザー光線をパルス状のレーザー光線とパルス状のプリレーザー光線とに分割するための分割手段は、パルス状のソースレーザー光線の一部を前記パルス状のプリレーザー光線として反射すると共に残りを前記パルス状のレーザー光線として透過する第１の透過鏡３１Ａである。   In the present embodiment, the dividing means for dividing the pulsed source laser beam into the pulsed laser beam and the pulsed prelaser beam reflects a part of the pulsed source laser beam as the pulsed prelaser beam. The first transmission mirror 31A transmits the remainder as the pulsed laser beam.

一方、パルス状のレーザー光線の行程をパルス状のプリレーザー光線の行程よりも長くするための行程差設定手段は、第１の透過鏡３１Ａを透過したパルス状のレーザー光線を反射する第１の反射鏡３０Ａと、第１の反射鏡３０Ａにより反射されたパルス状のレーザー光線を反射する第２の反射鏡４０Ａと、第１の透過鏡３１Ａにより反射されたパルス状のプリレーザー光線を反射すると共に第２の反射鏡４０Ａにより反射されたパルス状のレーザー光線を透過して軸外し放物面鏡５０Ａに導く第２の透過鏡４１Ａとからなっている。そして、パルス状のレーザー光線は、第１の透過鏡３１Ａから第２の透過鏡４１Ａまでの距離と、第１の反射鏡３０Ａから第２の反射鏡４０Ａまでの距離が等しいことから、第１の透過鏡３１Ａから第１の反射鏡３０Ａまでの距離と、第２の反射鏡４０Ａから第２の透過鏡４１Ａまでの距離とを合計した距離だけ、パルス状のプリレーザー光線より行程が長くなっている。すなわち、この距離をパルス状のレーザー光線が通過するために要する時間だけ、パルス状のプリレーザー光線は、パルス状のレーザー光線が固体試料６０Ａに入射するより前に固体試料６０に入射することになる。なお、第１の透過鏡３１Ａから第１の反射鏡３０Ａまでの距離及び第２の反射鏡４０Ａから第２の透過鏡４１Ａまでの距離は、パルス状のプレリーザーを固体試料６０Ａに入射させて固体試料６０Ａの表面又は一部から臨界プラズマ密度以下のプラズマを生成し、そのプラズマにパルス状のレーザーを入射させることができるのであれば、特に限定されないが、パルス状のプリレーザー光線が固体試料６０に入射してからパルス状のレーザー光線が固体試料６０に入射するまでの時間が０．０１〜１００ｎｓの範囲になるように設定するのが好ましい。この範囲を満たすようにパルス状のレーザー光線を固体試料に入射させると、より多くの高エネルギー電子を発生させることができる。   On the other hand, the stroke difference setting means for making the stroke of the pulsed laser beam longer than the stroke of the pulsed pre-laser beam reflects the pulsed laser beam that has passed through the first transmission mirror 31A. A second reflecting mirror 40A that reflects the pulsed laser beam reflected by the first reflecting mirror 30A, and a second reflecting mirror that reflects the pulsed pre-laser beam reflected by the first transmitting mirror 31A. It comprises a second transmission mirror 41A that transmits the pulsed laser beam reflected by the mirror 40A and guides it to an off-axis parabolic mirror 50A. The pulsed laser beam has the same distance from the first transmission mirror 31A to the second transmission mirror 41A and the distance from the first reflection mirror 30A to the second reflection mirror 40A. The stroke is longer than the pulsed pre-laser beam by the total distance of the distance from the transmission mirror 31A to the first reflection mirror 30A and the distance from the second reflection mirror 40A to the second transmission mirror 41A. . That is, the pulsed pre-laser beam is incident on the solid sample 60 before the pulsed laser beam is incident on the solid sample 60A for the time required for the pulsed laser beam to pass through this distance. Note that the distance from the first transmission mirror 31A to the first reflection mirror 30A and the distance from the second reflection mirror 40A to the second transmission mirror 41A are determined by causing a pulsed pre-reaser to enter the solid sample 60A. There is no particular limitation as long as a plasma having a critical plasma density or less can be generated from the surface or part of the sample 60A and a pulsed laser can be incident on the plasma, but the pulsed prelaser beam is applied to the solid sample 60. It is preferable to set the time until the pulsed laser beam is incident on the solid sample 60 after being incident within a range of 0.01 to 100 ns. When a pulsed laser beam is incident on the solid sample so as to satisfy this range, more high-energy electrons can be generated.

そして、本実施形態の高エネルギー電子発生装置１Ａは、上述したパルス状のレーザー光線及びパルス状のプリレーザー光線を固体試料６０Ａに入射させることにより、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギー電子を多数発生させるものである。なお、本実施形態においても、パルス状のプリレーザー光線とは、パルス状のレーザー光線の一種であり、パルス状のレーザー光線が固体試料６０Ａに入射する前に固体試料６０Ａに入射し、かつパルス状のレーザー光線の強度よりも小さい強度を有するものである。以下に、本実施形態の高エネルギー電子発生装置１Ａを構成する構成要素について具体的に説明する。   The high energy electron generator 1A according to the present embodiment makes the above-described pulsed laser beam and pulsed prelaser beam incident on the solid sample 60A, thereby having high directivity and a uniform energy level. It generates a lot of energetic electrons. Also in this embodiment, the pulsed pre-laser beam is a kind of pulsed laser beam, and the pulsed laser beam is incident on the solid sample 60A before entering the solid sample 60A, and the pulsed laser beam. It has a strength smaller than the strength of. Below, the component which comprises 1 A of high energy electron generators of this embodiment is demonstrated concretely.

レーザー光線発振手段１０Ａは、パルス状のパルス状のソースレーザー光線を発振することができるものであれば特に限定されないが、超短パルスレーザー光線又はフェムト秒レーザー光線を発振できるものが好ましい。超短パルスレーザー光線又はフェムト秒レーザー光線を発振できるものを用いると、より高いエネルギーを有する高エネルギー電子を発生させることができる。   The laser beam oscillation means 10A is not particularly limited as long as it can oscillate a pulsed pulsed source laser beam, but is preferably capable of oscillating an ultrashort pulse laser beam or a femtosecond laser beam. When a laser capable of oscillating an ultrashort pulse laser beam or a femtosecond laser beam is used, high energy electrons having higher energy can be generated.

第１の透過鏡３１Ａは、パルス状のソースレーザー光線の一部をパルス状のプリレーザー光線として反射することができると共に、残りのパルス状のソースレーザー光線を透過することができるものであれば特に限定されないが、透過率が５０％より大きいものが好ましい。   The first transmission mirror 31A is not particularly limited as long as it can reflect a part of the pulsed source laser beam as a pulsed prelaser beam and transmit the remaining pulsed source laser beam. However, those having a transmittance of more than 50% are preferred.

第２の透過鏡４１Ａは、第１の透過鏡３１Ａにより反射されたパルス状のプリレーザー光線を反射すると共に第２の反射鏡４０Ａにより反射されたレーザー光線を透過して軸外し放物面鏡５０Ａに導くことができるものであれば特に限定されない。   The second transmission mirror 41A reflects the pulsed pre-laser beam reflected by the first transmission mirror 31A and transmits the laser beam reflected by the second reflection mirror 40A to the off-axis parabolic mirror 50A. There is no particular limitation as long as it can be derived.

第１の反射鏡及び第２の反射鏡は、第１の透過鏡を透過したレーザー光線を反射することができるものであれば特に限定されないが、より反射率が高いものが好ましいのはいうまでもない。   The first reflecting mirror and the second reflecting mirror are not particularly limited as long as they can reflect the laser beam transmitted through the first transmitting mirror, but it is needless to say that those having higher reflectivity are preferable. Absent.

その他の構成要素については、実施形態１と同様であり、実施形態１の構成要素と同一の符号に「Ａ」を付してある。   Other components are the same as those in the first embodiment, and “A” is added to the same reference numerals as those in the first embodiment.

次に、図２に示す高エネルギー電子発生装置１Ａの動作について説明する。まず、レーザー光線発振手段１０Ａにより発振されたパルス状のソースレーザー光線は、真空チャンバ９０Ａ内に入射し、入口反射鏡２０Ａによって第１の透過鏡３１Ａの方向に反射される。   Next, the operation of the high energy electron generator 1A shown in FIG. 2 will be described. First, the pulsed source laser beam oscillated by the laser beam oscillation means 10A enters the vacuum chamber 90A and is reflected in the direction of the first transmission mirror 31A by the entrance reflecting mirror 20A.

入口反射鏡２０Ａによって反射されたパルス状のソースレーザー光線は、第１の透過鏡３１Ａに入射して、パルス状のソースレーザー光線の一部はパルス状のプリレーザー光線として反射されると共に、残りのパルス状のソースレーザー光線はパルス状のレーザー光線として透過する。そして第１の透過鏡３１Ａにより反射されたパルス状のプリレーザー光線は、図２に示すように、第２の透過鏡４１Ａによって反射された後、軸外し放物面鏡５０Ａの方向に反射される。   The pulsed source laser beam reflected by the entrance reflecting mirror 20A is incident on the first transmission mirror 31A, and a part of the pulsed source laser beam is reflected as a pulsed pre-laser beam, and the remaining pulsed laser beam. The source laser beam is transmitted as a pulsed laser beam. The pulsed pre-laser beam reflected by the first transmission mirror 31A is reflected by the second transmission mirror 41A and then reflected in the direction of the off-axis parabolic mirror 50A as shown in FIG. .

一方、第１の透過鏡３１Ａを透過したパルス状のレーザー光線は、第１の反射鏡３０Ａにより第２の反射鏡４０Ａの方向に反射される。そして第１の反射鏡３０Ａにより反射されたパルス状のレーザー光線は第２の反射鏡４０Ａにより第２の透過鏡４１Ａの方向に反射される。第２の反射鏡４０Ａにより反射されたパルス状のレーザー光線は、第２の透過鏡４１Ａを透過し、パルス状のプリレーザー光線と同様に軸外し放物面鏡５０Ａの方向に反射される。   On the other hand, the pulsed laser beam transmitted through the first transmission mirror 31A is reflected in the direction of the second reflection mirror 40A by the first reflection mirror 30A. The pulsed laser beam reflected by the first reflecting mirror 30A is reflected in the direction of the second transmitting mirror 41A by the second reflecting mirror 40A. The pulsed laser beam reflected by the second reflecting mirror 40A passes through the second transmitting mirror 41A and is reflected in the direction of the off-axis parabolic mirror 50A in the same manner as the pulsed prelaser beam.

そして、軸外し放物面鏡５０Ａに入射したプリレーザー光線及びレーザー光線は反射されると共に集光されて固体試料６０Ａに入射する。すると、実施形態１と同様に、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギー電子を多数発生させることができる。   Then, the pre-laser beam and the laser beam incident on the off-axis parabolic mirror 50A are reflected and condensed and enter the solid sample 60A. Then, as in the first embodiment, a large number of high energy electrons having high directivity and uniform energy levels can be generated.

以上、説明したように、本実施形態によれば、容易に高エネルギー電子発生装置を製造することができると共に、パルス状のレーザー光線が固体試料６０Ａに入射する前にパルス状のプリレーザーを固体試料６０Ａに入射させて固体試料６０Ａの表面又は一部から臨界プラズマ密度以下のプラズマを生成し、そのプラズマにパルス状のレーザーを入射させることにより、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギー電子を多数発生させることができる。   As described above, according to the present embodiment, a high-energy electron generator can be easily manufactured, and a pulsed pre-laser is applied to the solid sample before the pulsed laser beam enters the solid sample 60A. It is made incident on 60A, and a plasma having a critical plasma density or less is generated from the surface or part of the solid sample 60A, and a pulsed laser is incident on the plasma, thereby having high directivity and uniform energy levels. A large number of high energy electrons can be generated.

（実施形態３）
実施形態１では、上述したようにして高いエネルギーを有する高エネルギー電子を発生させたが、図３に示すように、実施形態１の高エネルギー電子発生装置１と同じ構成要素を真空容器である真空チャンバ９０Ｂ内に設け、その軸外し放物面鏡５０Ｂと固体試料６０Ｂとの間にＸ線変換材８０Ｂをさらに設けて高エネルギーＸ線発生装置１Ｂとしてもよい。 (Embodiment 3)
In the first embodiment, high energy electrons having high energy are generated as described above. However, as shown in FIG. 3, the same constituent elements as those of the high energy electron generator 1 of the first embodiment are vacuum containers. An X-ray conversion material 80B may be further provided between the off-axis parabolic mirror 50B and the solid sample 60B, and the high-energy X-ray generator 1B may be provided in the chamber 90B.

このような構成とすることにより、実施形態１の高エネルギー電子発生装置と同様にしてパルス状のレーザー光線を固体試料に入射させて発生させた高エネルギー電子を、さらにＸ線変換材に入射させて高エネルギーＸ線を固体試料６０Ｂに入射させることにより、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギーＸ線を多数発生させることができる。   By adopting such a configuration, the high energy electrons generated by causing the pulsed laser beam to be incident on the solid sample in the same manner as the high energy electron generator of the first embodiment are further incident on the X-ray conversion material. By making high energy X-rays incident on the solid sample 60B, a large number of high energy X-rays having high directivity and uniform energy levels can be generated.

Ｘ線変換材８０Ｂは、高エネルギー電子が入射した際にＸ線を発生させることができるものであれば特に限定されないが、原子番号が大きい原子で構成されたものが好ましく、特にＰｂで構成されたものが好ましい。原子番号が大きい原子で構成されたもの、特にＰｂで構成されたものを用いると、より多くのＸ線を発生させることができる。   The X-ray conversion material 80B is not particularly limited as long as it can generate X-rays when high-energy electrons are incident. However, the X-ray conversion material 80B is preferably composed of atoms having a large atomic number, particularly composed of Pb. Are preferred. More X-rays can be generated by using an element having a larger atomic number, particularly an element having Pb.

検出手段７０Ｂは、高エネルギーＸ線を検出することができるものであれば特に限定されない。検出手段７０Ｂとしては、例えばＸ線シンチレータなどが挙げられる。   The detection means 70B is not particularly limited as long as it can detect high energy X-rays. Examples of the detection means 70B include an X-ray scintillator.

その他の構成要素については、実施形態１と同様である。なお、実施形態１と同じ構成要素については、実施形態１の同一符号に「Ｂ」を付してある。   Other components are the same as those in the first embodiment. In addition, about the same component as Embodiment 1, "B" is attached | subjected to the same code | symbol of Embodiment 1. FIG.

次に、図３に示す高エネルギーＸ線発生装置１Ｂの動作について説明する。まず、固体試料６０Ｂから高エネルギー電子が発生するまでの動作は実施形態１と同様である。そして、その発生した高エネルギー電子がＸ線変換材８０Ｂに入射すると、高エネルギーＸ線が発生する。   Next, the operation of the high energy X-ray generator 1B shown in FIG. 3 will be described. First, the operation until high energy electrons are generated from the solid sample 60B is the same as that of the first embodiment. When the generated high energy electrons enter the X-ray conversion material 80B, high energy X-rays are generated.

以上説明したように、本実施形態によれば、パルス状のレーザー光線が固体試料６０Ｂに入射する前にパルス状のプリレーザーを固体試料６０Ｂに入射させて固体試料６０Ｂの表面又は一部から臨界プラズマ密度以下のプラズマを生成し、そのプラズマにパルス状のレーザーを入射させることにより、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギーＸ線を多数発生させることができる。   As described above, according to this embodiment, before the pulsed laser beam is incident on the solid sample 60B, the pulsed prelaser is incident on the solid sample 60B, and the critical plasma is generated from the surface or part of the solid sample 60B. By generating a plasma having a density lower than that and making a pulsed laser incident on the plasma, a large number of high energy X-rays having high directivity and uniform energy levels can be generated.

（実施形態４）
実施形態２では、上述したようにして高いエネルギーを有する高エネルギー電子を発生させたが、図４に示すように、実施形態２の高エネルギー電子発生装置１Ａと同じ構成要素を真空容器である真空チャンバ９０Ｃ内に設け、その軸外し放物面鏡５０Ｃと固体試料６０Ｃとの間にＸ線変換材８０Ｃをさらに設けて高エネルギーＸ線発生装置１Ｃとしてもよい。このような構成とすることにより、容易に高エネルギーＸ線発生装置を製造することができると共に、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギーＸ線を多数発生させることができる。 (Embodiment 4)
In the second embodiment, high energy electrons having high energy are generated as described above. However, as shown in FIG. 4, the same constituent elements as those of the high energy electron generator 1A of the second embodiment are vacuum containers. An X-ray conversion material 80C may be further provided between the off-axis paraboloid mirror 50C and the solid sample 60C in the chamber 90C to form the high energy X-ray generator 1C. With such a configuration, a high-energy X-ray generator can be easily manufactured, and a large number of high-energy X-rays having high directivity and uniform energy levels can be generated.

Ｘ線変換材８０Ｃは、高エネルギー電子が入射した際にＸ線を発生させることができるものであれば特に限定されないが、原子番号が大きい原子で構成されたものが好ましく、特にＰｂで構成されたものが好ましい。原子番号が大きい原子で構成されたもの、特にＰｂで構成されたものを用いると、より多くのＸ線を発生させることができる。   The X-ray conversion material 80C is not particularly limited as long as it can generate X-rays when high-energy electrons are incident, but is preferably composed of atoms having a large atomic number, and particularly composed of Pb. Are preferred. More X-rays can be generated by using an element having a larger atomic number, particularly an element having Pb.

検出手段７０Ｃは、高エネルギーＸ線を検出することができるものであれば特に限定されない。検出手段７０Ｃとしては、例えばＸ線シンチレータなどが挙げられる。   The detection means 70C is not particularly limited as long as it can detect high energy X-rays. An example of the detecting means 70C is an X-ray scintillator.

その他の構成要素については、実施形態２と同様である。なお、実施形態２と同じ構成要素については、実施形態２の同一符号の末尾の「Ａ」に代えて「Ｃ」を付してある。   Other components are the same as those in the second embodiment. In addition, about the same component as Embodiment 2, it replaces with "A" of the end of the same code | symbol of Embodiment 2, and has attached "C".

次に、図４に示す高エネルギーＸ線発生装置１Ｃの動作について説明する。まず、固体試料６０Ｃから高エネルギー電子が発生するまでの動作は実施形態２と同様である。そして、その発生した高エネルギー電子がＸ線変換材８０Ｃに入射すると、高エネルギーＸ線が発生する。   Next, the operation of the high energy X-ray generator 1C shown in FIG. 4 will be described. First, the operation until high energy electrons are generated from the solid sample 60C is the same as that of the second embodiment. When the generated high energy electrons enter the X-ray conversion material 80C, high energy X-rays are generated.

以上説明したように、本実施形態によれば、より容易に高エネルギーＸ線発生装置１Ｃを製造することができると共に、パルス状のレーザー光線が固体試料６０Ｃに入射する前にパルス状のプリレーザーを固体試料６０Ｃに入射させて固体試料６０Ｃの表面又は一部から臨界プラズマ密度以下のプラズマを生成し、そのプラズマにパルス状のレーザーを入射させることにより、高い指向性を有し、かつエネルギーレベルの揃った高エネルギーＸ線を多数発生させることができる。   As described above, according to the present embodiment, the high-energy X-ray generator 1C can be manufactured more easily, and the pulsed pre-laser is applied before the pulsed laser beam enters the solid sample 60C. By making the solid sample 60C incident on the surface of the solid sample 60C, a plasma having a critical plasma density or less is generated, and a pulsed laser is incident on the plasma, thereby having high directivity and energy level. Many uniform high energy X-rays can be generated.

（実施例１）
図１に示す高エネルギー電子発生装置１において、レーザー光線発振手段１０としてパルス幅７０ｆｓで１９０ｍＪのエネルギーを有する波長８００ｎｍのパルスレーザー光線を発振することができるチタンサファイアレーザー装置を、固体試料６０として厚さが５μｍの銅箔を、検出手段７０として電子スペクトルメータを用いて高エネルギー電子を測定した。 Example 1
In the high energy electron generator 1 shown in FIG. 1, a titanium sapphire laser device capable of oscillating a pulse laser beam having a pulse width of 70 fs and a wavelength of 800 nm having an energy of 190 mJ as the laser beam oscillation means 10 is used as the solid sample 60. High-energy electrons were measured using a copper foil of 5 μm using an electron spectrometer as the detection means 70.

なお、実施例１では、パルス状のレーザー光線として強度が３．０×１０１８Ｗ／ｃｍ２のメインパルスと、図５に示すように、パルス状のプリレーザー光線として複数のプリパルスとを高エネルギー電子発生装置１に入射させた。第１のプリパルスは、メインパルスの１８ｎｓ前に発振され、その強度はメインパルスの強度を１００％とした際に０．００２６％となるものである。第２のプリパルスは、メインパルスの９ｎｓ前に発振され、その強度はメインパルスの強度を１００％とした際に０．００２６％となるものである。第３のプリパルスは、メインパルスの５ｎｓ前に発振され、その強度はメインパルスの強度を１００％とした際に７％となるものである。 In Example 1, a main pulse having an intensity of 3.0 × 10 18 W / cm 2 as a pulsed laser beam and a plurality of prepulses as a pulsed prelaser beam as shown in FIG. The light was incident on the generator 1. The first pre-pulse is oscillated 18 ns before the main pulse, and its intensity becomes 0.0026% when the intensity of the main pulse is 100%. The second pre-pulse is oscillated 9 ns before the main pulse, and its intensity becomes 0.0026% when the intensity of the main pulse is 100%. The third pre-pulse is oscillated 5 ns before the main pulse, and its intensity is 7% when the intensity of the main pulse is 100%.

（実施例２）
固体試料以外は、実施例１と同様の高エネルギー電子発生装置１を用いて高エネルギー電子を測定した。実施例２では、固体試料６０として厚さが７．５μｍのポリイミドフィルムを用いた。 (Example 2)
Except for the solid sample, high energy electrons were measured using the same high energy electron generator 1 as in Example 1. In Example 2, a polyimide film having a thickness of 7.5 μm was used as the solid sample 60.

なお、実施例２では、パルス状のレーザー光線として強度が３．５×１０１８Ｗ／ｃｍ２のメインパルスと、パルス状のプリレーザー光線として単独のプリパルスを高エネルギー電子発生装置１に入射させた。このプリパルスは、メインパルスの５ｎｓ前に発振され、その強度はメインパルスの強度を１００％とした際に８．３％となるものである。 In Example 2, a main pulse having an intensity of 3.5 × 10 18 W / cm 2 as a pulsed laser beam and a single prepulse as a pulsed prelaser beam were incident on the high-energy electron generator 1. This pre-pulse is oscillated 5 ns before the main pulse, and its intensity is 8.3% when the intensity of the main pulse is 100%.

（比較例１）
パルス状のレーザー光線として実施例１のメインパルスと同様のメインパルスと、図５に示すように、パルス状のレーザー光線としてメインパルスの５ｎｓ前に発振され、その強度がメインパルスの強度を１００％とした際に５％となるプリパルスとを高エネルギー電子発生装置１に入射させた。 (Comparative Example 1)
A main pulse similar to the main pulse of Example 1 as a pulsed laser beam and, as shown in FIG. 5, oscillated as a pulsed laser beam 5 ns before the main pulse, and the intensity of the main pulse is 100%. The pre-pulse which becomes 5% at that time was incident on the high energy electron generator 1.

（比較例２）
実施例１及び比較例１と異なり、実質的にプリパルスがなく、図５に示すように、実施例１のメインパルスと同様のパルスのみを高エネルギー電子発生装置１に入射させた。 (Comparative Example 2)
Unlike Example 1 and Comparative Example 1, there was substantially no pre-pulse, and only the same pulse as the main pulse of Example 1 was incident on the high-energy electron generator 1 as shown in FIG.

（比較例３）
プリパルスを入射させずに、実施例２のメインパルスと同様のパルスのみを高エネルギー電子発生装置１に入射させた。 (Comparative Example 3)
Only the same pulse as the main pulse of Example 2 was allowed to enter the high energy electron generator 1 without entering the pre-pulse.

（実験結果１）
まず、実施例１、比較例１及び比較例２のそれぞれにおいて検出器の代わりにスペクトルアナライザーを設置して、メインパルスを入射させた際に銅箔を透過する光のスペクトルを観測した。この観測結果によると、実施例１では波長８００ｎｍの光が観測されたが、比較例１及び比較例２では観測されなかった。このことは、実施例１では、チタンサファイアレーザー装置から発振されたパルスレーザーが観測されたことを示し、比較例１及び比較例２では観測されなかったことを示している。すなわち、実施例１ではプレパルスにより銅箔の表面又は一部が臨界プラズマ密度以下のプラズマにメインパルスが入射したのでメインパルスが透過して観測されたことを示し、比較例１では臨界プラズマ密度以上のプラズマにメインパルスが入射したのでメインパルスが透過せずに観測されなかったことを示し、比較例２では銅箔にメインパルスが入射してもメインパルスが透過しなかったのでメインパルスが観測されなかったことを示している。したがって、この観測結果によると、実施例１のみにおいて、臨界プラズマ密度以下のプラズマにメインパルスが入射したことを示している。 (Experimental result 1)
First, in each of Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, a spectrum analyzer was installed instead of the detector, and the spectrum of light transmitted through the copper foil was observed when the main pulse was incident. According to this observation result, although light with a wavelength of 800 nm was observed in Example 1, it was not observed in Comparative Example 1 and Comparative Example 2. This indicates that the pulse laser oscillated from the titanium sapphire laser device was observed in Example 1, and was not observed in Comparative Example 1 and Comparative Example 2. That is, in Example 1, it was shown that the main pulse was observed because the main pulse was incident on the plasma whose surface or part of the copper foil was below the critical plasma density by the prepulse, and in the comparative example 1, it was observed that the main pulse was transmitted This shows that the main pulse was not transmitted because the main pulse was incident on the plasma, and in Comparative Example 2, the main pulse was not observed even though the main pulse was incident on the copper foil. Indicates that it was not done. Therefore, this observation result shows that the main pulse is incident on plasma having a critical plasma density or less only in Example 1.

次に、実施例１、比較例１及び比較例２のそれぞれで発生した高エネルギー電子の電子エネルギースペクトルを測定した。その測定結果を図６に示す。図６に示すように、実施例１では、比較例１及び比較例２と比較して、多数の高いエネルギーを有する高エネルギー電子が発生したことが分かった。すなわち、メインパルスを固体試料に入射させる前に、プレパルスを固体試料に入射させて固体試料の表面又は一部から臨界プラズマ密度以下のプラズマを生成し、そのプラズマにメインパルスを入射させることにより、多数の高いエネルギーを有する高エネルギー電子が発生することが分かった。   Next, electron energy spectra of high energy electrons generated in Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were measured. The measurement results are shown in FIG. As shown in FIG. 6, in Example 1, it turned out that many high energy electrons which have high energy compared with the comparative example 1 and the comparative example 2 generate | occur | produced. That is, before the main pulse is incident on the solid sample, a prepulse is incident on the solid sample to generate a plasma having a critical plasma density or less from the surface or part of the solid sample, and the main pulse is incident on the plasma. It has been found that high energy electrons with many high energies are generated.

（実験結果２）
実施例２及び比較例３において発生した電子の発散角度分布及び電子エネルギースペクトルを測定した。その測定結果を図７及び図８に示す。図７は、実施例２及び比較例３において発生した電子の発散角度分布を示す図である。ここで、各発散角度分布は各発散角度分布において最も多く発生した電子数で規格化してある。図８は、実施例２及び比較例３において発生した電子の電子エネルギースペクトルを示す図である。 (Experimental result 2)
The divergence angle distribution and electron energy spectrum of the electrons generated in Example 2 and Comparative Example 3 were measured. The measurement results are shown in FIGS. FIG. 7 is a diagram showing the divergence angle distribution of electrons generated in Example 2 and Comparative Example 3. Here, each divergence angle distribution is normalized by the number of electrons generated most in each divergence angle distribution. FIG. 8 is a diagram showing an electron energy spectrum of electrons generated in Example 2 and Comparative Example 3.

図７に示すように、実施例２において発生した高エネルギー電子の発散角は約１０度であり、比較例３において発生した高エネルギー電子の発散角（約８０度）と比較して小さいことが分かった。すなわち、メインパルスを固体試料に入射させる前に、プレパルスを固体試料に入射させて固体試料の表面又は一部から臨界プラズマ密度以下のプラズマを生成し、そのプラズマにメインパルスを入射させることにより、高い指向性を有する高エネルギー電子が発生することが分かった。   As shown in FIG. 7, the divergence angle of the high energy electrons generated in Example 2 is about 10 degrees, which is smaller than the divergence angle of the high energy electrons generated in Comparative Example 3 (about 80 degrees). I understood. That is, before the main pulse is incident on the solid sample, a prepulse is incident on the solid sample to generate a plasma having a critical plasma density or less from the surface or part of the solid sample, and the main pulse is incident on the plasma. It was found that high energy electrons with high directivity are generated.

また、図８に示すように、実施例２において発生した高エネルギー電子の電子エネルギースペクトルは１．０ＭｅＶ近辺にピークを有するが、比較例３において発生した高エネルギー電子の電子エネルギースペクトルはそのようなピークを有しないことが分かった。すなわち、メインパルスを固体試料に入射させる前に、プレパルスを固体試料に入射させて固体試料の表面又は一部から臨界プラズマ密度以下のプラズマを生成し、そのプラズマにメインパルスを入射させることにより、エネルギーレベルの揃った高エネルギー電子が多数発生することが分かった。   Further, as shown in FIG. 8, the electron energy spectrum of the high energy electrons generated in Example 2 has a peak around 1.0 MeV, but the electron energy spectrum of the high energy electrons generated in Comparative Example 3 is such It was found that there was no peak. That is, before the main pulse is incident on the solid sample, a prepulse is incident on the solid sample to generate a plasma having a critical plasma density or less from the surface or part of the solid sample, and the main pulse is incident on the plasma. It was found that many high energy electrons with the same energy level are generated.

実施形態１に係る高エネルギー電子発生装置の概略図である。1 is a schematic diagram of a high energy electron generator according to Embodiment 1. FIG. 実施形態２に係る高エネルギー電子発生装置の概略図である。It is the schematic of the high energy electron generator which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態３に係る高エネルギーＸ線発生装置の概略図である。It is the schematic of the high energy X-ray generator which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施形態４に係る高エネルギーＸ線発生装置の概略図である。It is the schematic of the high energy X-ray generator which concerns on Embodiment 4. FIG. 実施例１、比較例１及び比較例２で用いたメインパルス及びプリパルスを示す図である。It is a figure which shows the main pulse and pre-pulse which were used in Example 1, the comparative example 1, and the comparative example 2. FIG. 実施例１、比較例１及び比較例２で発生した電子エネルギースペクトルを示す図である。It is a figure which shows the electron energy spectrum which generate | occur | produced in Example 1, the comparative example 1, and the comparative example 2. FIG. 実施例２及び比較例３で発生した高エネルギー電子の発散角度分布を示す図である。It is a figure which shows the divergence angle distribution of the high energy electron which generate | occur | produced in Example 2 and Comparative Example 3. FIG. 実施例２及び比較例３で発生した電子エネルギースペクトルを示す図である。It is a figure which shows the electron energy spectrum which generate | occur | produced in Example 2 and Comparative Example 3. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１、１Ａ 高エネルギー電子発生装置
１Ｂ、１Ｃ 高エネルギーＸ線発生装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ レーザー光線発振手段
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ 入口反射鏡
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ 反射鏡
３１Ａ、３１Ｃ 第１の透過鏡
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ 第２の反射鏡
４１Ａ、４１Ｃ 第２の反射鏡
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ 軸外し放物面鏡
６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ 固体試料
６１ 固体試料巻き取り手段
７０、７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ 検出手段
８０Ｂ、８０Ｃ Ｘ線変換材
９０、９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ 真空チャンバ
1, 1A High energy electron generator 1B, 1C High energy X-ray generator 10, 10A, 10B, 10C Laser beam oscillation means 20, 20A, 20B, 20C Entrance reflector 30, 30A, 30B, 30C Reflector 31A, 31C 1 transmission mirror 40, 40A, 40B, 40C second reflecting mirror 41A, 41C second reflecting mirror 50, 50A, 50B, 50C off-axis parabolic mirror 60, 60A, 60B, 60C solid sample 61 solid sample winding Removal means 70, 70A, 70B, 70C Detection means 80B, 80C X-ray conversion material 90, 90A, 90B, 90C Vacuum chamber

Claims (26)

パルス状のレーザー光線を固体試料に入射させて高エネルギー電子を発生させる高エネルギー電子発生方法において、
前記パルス状のレーザー光線を前記固体試料に入射させる前に、前記固体試料の表面又は一部から臨界プラズマ密度以下のプラズマを生成する工程と、
前記プラズマに前記パルス状のレーザー光線を入射させる工程とを具備することを特徴とする高エネルギー電子発生方法。 In a high energy electron generation method in which a pulsed laser beam is incident on a solid sample to generate high energy electrons,
Generating a plasma having a critical plasma density or less from the surface or part of the solid sample before the pulsed laser beam is incident on the solid sample;
And a step of causing the pulsed laser beam to be incident on the plasma. 請求項１に記載の高エネルギー電子発生方法において、前記臨界プラズマ密度以下のプラズマは、前記パルス状のレーザー光線が前記固体試料に入射する前に前記固体試料に入射するパルス状のプリレーザー光線により生成されることを特徴とする高エネルギー電子発生方法。 2. The high energy electron generation method according to claim 1, wherein the plasma having a critical plasma density or less is generated by a pulsed pre-laser beam incident on the solid sample before the pulsed laser beam is incident on the solid sample. A method for generating high-energy electrons. 請求項２に記載の高エネルギー電子発生方法において、前記パルス状のプリレーザー光線は複数のパルス状のレーザー光線からなることを特徴とする高エネルギー電子発生方法。 3. The high energy electron generating method according to claim 2, wherein the pulsed pre-laser beam comprises a plurality of pulsed laser beams. 請求項２又は３に記載の高エネルギー電子発生方法において、前記パルス状のプリレーザー光線が前記固体試料に入射してから前記パルス状のレーザー光線が前記固体試料に入射するまでの時間が０．０１〜１００ｎｓであることを特徴とする高エネルギー電子発生方法。 4. The high energy electron generation method according to claim 2, wherein a time from when the pulsed pre-laser beam enters the solid sample until the pulsed laser beam enters the solid sample is 0.01˜. A method for generating high-energy electrons, characterized by being 100 ns. 請求項２〜４の何れかに記載の高エネルギー電子発生方法において、前記パルス状のレーザー光線及び前記パルス状のプリレーザー光線が超短パルスレーザー光線又はフェムト秒レーザー光線であることを特徴とする高エネルギー電子発生方法。 5. The high energy electron generation method according to claim 2, wherein the pulsed laser beam and the pulsed prelaser beam are an ultrashort pulse laser beam or a femtosecond laser beam. Method. パルス状のレーザー光線を固体試料に入射させて発生させた高エネルギー電子を、さらにＸ線変換材に入射させて高エネルギーＸ線を発生させる高エネルギーＸ線発生方法において、
前記パルス状のレーザー光線を前記固体試料に入射させる前に、前記固体試料の表面又は一部から臨界プラズマ密度以下のプラズマを生成する工程と、
前記プラズマに前記パルス状のレーザー光線を入射させる工程とを具備することを特徴とする高エネルギーＸ線発生方法。 In a high energy X-ray generation method for generating high energy X-rays by causing high energy electrons generated by causing a pulsed laser beam to enter a solid sample and further entering an X-ray conversion material,
Generating a plasma having a critical plasma density or less from the surface or part of the solid sample before the pulsed laser beam is incident on the solid sample;
And a step of causing the pulsed laser beam to be incident on the plasma. 請求項６に記載の高エネルギーＸ線発生方法において、前記臨界プラズマ密度以下のプラズマは、前記パルス状のレーザー光線が前記固体試料に入射する前に前記固体試料に入射するパルス状のプリレーザー光線により生成されることを特徴とする高エネルギーＸ線発生方法。 7. The high energy X-ray generation method according to claim 6, wherein the plasma having a critical plasma density or less is generated by a pulsed pre-laser beam incident on the solid sample before the pulsed laser beam is incident on the solid sample. A method for generating high-energy X-rays. 請求項７に記載の高エネルギーＸ線発生方法において、前記パルス状のプリレーザー光線は複数のパルス状のレーザー光線からなることを特徴とする高エネルギーＸ線発生方法。 8. The high energy X-ray generation method according to claim 7, wherein the pulsed pre-laser beam is composed of a plurality of pulsed laser beams. 請求項７又は８に記載の高エネルギーＸ線発生方法において、前記パルス状のプリレーザー光線が前記固体試料に入射してから前記パルス状のレーザー光線が前記固体試料に入射するまでの時間が０．０１〜１００ｎｓであることを特徴とする高エネルギーＸ線発生方法。 9. The high energy X-ray generation method according to claim 7, wherein a time from when the pulsed pre-laser beam is incident on the solid sample to when the pulsed laser beam is incident on the solid sample is 0.01. A high energy X-ray generation method, characterized in that it is ˜100 ns. 請求項７〜９の何れかに記載の高エネルギーＸ線発生方法において、前記パルス状のレーザー光線及び前記パルス状のプリレーザー光線が超短パルスレーザー光線又はフェムト秒レーザー光線であることを特徴とする高エネルギーＸ線発生方法。 10. The high energy X-ray generation method according to claim 7, wherein the pulsed laser beam and the pulsed prelaser beam are an ultrashort pulse laser beam or a femtosecond laser beam. Line generation method. パルス状のレーザー光線により電離可能な固体試料が真空容器内に設けられた高エネルギー電子発生装置において、
前記パルス状のレーザー光線を前記固体試料に入射させる前に前記固体試料の表面又は一部から臨界プラズマ密度以下のプラズマを生成すると共に前記プラズマに前記パルス状のレーザー光線を入射させることを特徴とする高エネルギー電子発生装置。 In a high-energy electron generator in which a solid sample that can be ionized by a pulsed laser beam is provided in a vacuum vessel,
Before the pulsed laser beam is incident on the solid sample, a plasma having a critical plasma density or less is generated from the surface or a part of the solid sample, and the pulsed laser beam is incident on the plasma. Energy electron generator. 請求項１１に記載の高エネルギー電子発生装置において、前記臨界プラズマ密度以下のプラズマは、前記パルス状のレーザー光線が前記固体試料に入射する前に前記固体試料に入射するパルス状のプリレーザー光線により生成されることを特徴とする高エネルギー電子発生装置。 12. The high energy electron generator according to claim 11, wherein the plasma having a critical plasma density or less is generated by a pulsed pre-laser beam that is incident on the solid sample before the pulsed laser beam is incident on the solid sample. A high energy electron generator. 請求項１２に記載の高エネルギー電子発生装置において、前記パルス状のプリレーザー光線は複数のパルス状のレーザー光線からなることを特徴とする高エネルギー電子発生装置。 13. The high energy electron generator according to claim 12, wherein the pulsed pre-laser beam comprises a plurality of pulsed laser beams. 請求項１２に記載の高エネルギー電子発生装置において、パルス状のソースレーザー光線を前記パルス状のレーザー光線と前記パルス状のプリレーザー光線とに分割する分割手段と、
前記パルス状のレーザー光線の行程を前記パルス状のプリレーザー光線の行程よりも長くするための行程差設定手段とを前記真空容器内にさらに設けたことを特徴とする高エネルギー電子発生装置。 The high energy electron generator according to claim 12, wherein a splitting means for splitting a pulsed source laser beam into the pulsed laser beam and the pulsed prelaser beam;
A high-energy electron generator, further comprising a stroke difference setting means for making the stroke of the pulsed laser beam longer than the stroke of the pulsed pre-laser beam. 請求項１４に記載の高エネルギー電子発生装置において、前記パルス状のレーザー光線及び前記パルス状のプリレーザー光線を前記固体試料に集光させる軸外し放物面鏡が前記真空容器内にさらに設けられ、
前記分割手段は、前記パルス状のソースレーザー光線の一部を前記パルス状のプリレーザー光線として反射すると共に残りを前記パルス状のレーザー光線として透過する第１の透過鏡であり、
前記行程差設定手段は、前記第１の透過鏡を透過した前記パルス状のレーザー光線を反射する第１の反射鏡と、
前記第１の反射鏡により反射された前記パルス状のレーザー光線を反射する第２の反射鏡と、
前記第１の透過鏡により反射された前記パルス状のプリレーザー光線を反射すると共に前記第２の反射鏡により反射された前記パルス状のレーザー光線を透過して前記軸外し放物面鏡に導く第２の透過鏡とからなることを特徴とする高エネルギー電子発生装置。 The high-energy electron generator according to claim 14, further comprising an off-axis parabolic mirror for condensing the pulsed laser beam and the pulsed prelaser beam on the solid sample in the vacuum vessel,
The dividing means is a first transmission mirror that reflects a part of the pulsed source laser beam as the pulsed pre-laser beam and transmits the rest as the pulsed laser beam,
The stroke difference setting means includes: a first reflecting mirror that reflects the pulsed laser beam transmitted through the first transmitting mirror;
A second reflecting mirror that reflects the pulsed laser beam reflected by the first reflecting mirror;
A second beam that reflects the pulsed pre-laser beam reflected by the first transmission mirror and transmits the pulsed laser beam reflected by the second reflection mirror to the off-axis parabolic mirror; A high-energy electron generator. 請求項１２〜１５の何れかに記載の高エネルギー電子発生装置において、前記パルス状のプリレーザー光線が前記固体試料に入射してから前記パルス状のレーザー光線が前記固体試料に入射するまでの時間が０．０１〜１００ｎｓであることを特徴とする高エネルギー電子発生装置。 The high energy electron generator according to any one of claims 12 to 15, wherein a time from when the pulsed pre-laser beam enters the solid sample until the pulsed laser beam enters the solid sample is zero. A high-energy electron generator, characterized in that the energy is from 01 to 100 ns. 請求項１２〜１６の何れかに記載の高エネルギー電子発生装置において、前記パルス状のレーザー光線が超短パルスレーザー光線又はフェムト秒レーザー光線であることを特徴とする高エネルギー電子発生装置。 The high energy electron generator according to any one of claims 12 to 16, wherein the pulsed laser beam is an ultrashort pulse laser beam or a femtosecond laser beam. 請求項１１〜１７の何れかに記載の高エネルギー電子発生装置において、前記固体試料が巻き取り可能なテープ状の形状を有し、前記真空容器内に前記固体試料を巻き取る試料巻き取り手段をさらに設けることを特徴とする高エネルギー電子発生装置。 The high energy electron generator according to any one of claims 11 to 17, wherein the solid sample has a tape-like shape that can be wound, and sample winding means for winding the solid sample in the vacuum vessel. Furthermore, the high energy electron generator characterized by providing. パルス状のレーザー光線により電離すると共に高エネルギー電子を発生させる固体試料と、前記高エネルギー電子により高エネルギーＸ線を発生させるＸ線変換材とが真空容器内に設けられた高エネルギー電子発生装置において、
前記パルス状のレーザー光線を前記固体試料に入射させる前に前記固体試料の表面又は一部から臨界プラズマ密度以下のプラズマを生成すると共に前記プラズマに前記パルス状のレーザー光線を入射させることを特徴とする高エネルギーＸ線発生装置。 In a high energy electron generator in which a solid sample that is ionized by a pulsed laser beam and generates high energy electrons, and an X-ray conversion material that generates high energy X rays by the high energy electrons are provided in a vacuum vessel,
Before the pulsed laser beam is incident on the solid sample, a plasma having a critical plasma density or less is generated from the surface or a part of the solid sample, and the pulsed laser beam is incident on the plasma. Energy X-ray generator. 請求項１９に記載の高エネルギーＸ線発生装置において、前記臨界プラズマ密度以下のプラズマは、前記パルス状のレーザー光線が前記固体試料に入射する前に前記固体試料に入射するパルス状のプリレーザー光線により生成されることを特徴とする高エネルギーＸ線発生装置。 21. The high energy X-ray generator according to claim 19, wherein the plasma having a critical plasma density or less is generated by a pulsed pre-laser beam incident on the solid sample before the pulsed laser beam is incident on the solid sample. A high energy X-ray generator. 請求項２０に記載の高エネルギーＸ線発生装置において、前記パルス状のプリレーザー光線は複数のパルス状のレーザー光線からなることを特徴とする高エネルギーＸ線発生装置。 21. The high energy X-ray generator according to claim 20, wherein the pulsed pre-laser beam comprises a plurality of pulsed laser beams. 請求項２０に記載の高エネルギーＸ線発生装置において、パルス状のソースレーザー光線を前記パルス状のレーザー光線と前記パルス状のプリレーザー光線とに分割する分割手段と、
前記パルス状のレーザー光線の行程を前記パルス状のプリレーザー光線の行程よりも長くするための行程差設定手段とを前記真空容器内にさらに設けたことを特徴とする高エネルギーＸ線発生装置。 The high energy X-ray generator according to claim 20, wherein a splitting means for splitting a pulsed source laser beam into the pulsed laser beam and the pulsed prelaser beam;
A high-energy X-ray generator, further comprising a stroke difference setting means for making a stroke of the pulsed laser beam longer than a stroke of the pulsed pre-laser beam. 請求項２２に記載の高エネルギーＸ線発生装置において、前記パルス状のレーザー光線及び前記パルス状のプリレーザー光線を前記固体試料に集光させる軸外し放物面鏡が前記真空容器内にさらに設けられ、
前記分割手段は、前記パルス状のソースレーザー光線の一部を前記パルス状のプリレーザー光線として反射すると共に残りを前記パルス状のレーザー光線として透過する第１の透過鏡であり、
前記行程差設定手段は、前記第１の透過鏡を透過した前記パルス状のレーザー光線を反射する第１の反射鏡と、
前記第１の反射鏡により反射された前記パルス状のレーザー光線を反射する第２の反射鏡と、
前記第１の透過鏡により反射された前記パルス状のプリレーザー光線を反射すると共に前記第２の反射鏡により反射された前記パルス状のレーザー光線を透過して前記軸外し放物面鏡に導く第２の透過鏡とからなることを特徴とする高エネルギーＸ線発生装置。 The high energy X-ray generator according to claim 22, further comprising an off-axis parabolic mirror for condensing the pulsed laser beam and the pulsed pre-laser beam on the solid sample in the vacuum vessel,
The dividing means is a first transmission mirror that reflects a part of the pulsed source laser beam as the pulsed pre-laser beam and transmits the rest as the pulsed laser beam,
The stroke difference setting means includes: a first reflecting mirror that reflects the pulsed laser beam transmitted through the first transmitting mirror;
A second reflecting mirror that reflects the pulsed laser beam reflected by the first reflecting mirror;
A second beam that reflects the pulsed pre-laser beam reflected by the first transmission mirror and transmits the pulsed laser beam reflected by the second reflection mirror to the off-axis parabolic mirror; A high-energy X-ray generator. 請求項２０〜２３の何れかに記載の高エネルギーＸ線発生装置において、前記パルス状のプリレーザー光線が前記固体試料に入射してから前記パルス状のレーザー光線が前記固体試料に入射するまでの時間が０．０１〜１００ｎｓであることを特徴とする高エネルギーＸ線発生装置。 The high energy X-ray generator according to any one of claims 20 to 23, wherein a time from when the pulsed pre-laser beam enters the solid sample until the pulsed laser beam enters the solid sample. A high energy X-ray generator characterized by being 0.01 to 100 ns. 請求項２０〜２４の何れかに記載の高エネルギーＸ線発生装置において、前記パルス状のレーザー光線が超短パルスレーザー光線又はフェムト秒レーザー光線であることを特徴とする高エネルギーＸ線発生装置。 25. The high-energy X-ray generator according to claim 20, wherein the pulsed laser beam is an ultrashort pulse laser beam or a femtosecond laser beam. 請求項１９〜２５の何れかに記載の高エネルギーＸ線発生装置において、前記固体試料が巻き取り可能なテープ状の形状を有し、前記真空容器内に前記固体試料を巻き取る試料巻き取り手段をさらに設けることを特徴とする高エネルギーＸ線発生装置。
The high-energy X-ray generator according to any one of claims 19 to 25, wherein the solid sample has a tape-like shape that can be wound, and the sample winding means winds the solid sample in the vacuum vessel. Is further provided. A high energy X-ray generator.
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