XFEL

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米田研究室では兵庫県にあるSPring-8の施設でX線自由電子レーザー（X-ray Free Electron Laser: XFEL）装置を利用した実験を行なっています。 XFEL、通称SACLAでは2012年3月より共用利用が開始され、様々な分野の研究に利用されています。また、その試験加速器として建設された極端紫外線(Extream Ultra Violet: EUV)の自由電子レーザーでは高強度で安定した利用が可能となりました。 これらのEUV、X線の自由電子レーザーの登場により、高光子エネルギー領域においても利用できる光がインコヒーレントなものからコヒーレントなものになったことで時間的、空間的に集光することでこれまでにない高強度な光子場を作り出すことに成功しました。

高エネルギー密度状態

レーザー技術は1960年に初めてその発振が実証されて以来、 この半世紀の間に気体・固体レーザーの開発やその高出力化、短パルス化、短波長化等によって急速に発展していき、 現在では社会や生活において欠かすことのできない技術になっています。 特に、Warm Dense Matter（WDM）物性や高エネルギー密度科学と呼ばれる新しい物質状態科学に関する研究においては フェムト秒のパルス幅をもつ超短パルスレーザーはプラズマの生成・計測に於いて非常に重要なものとなっています。 また、最近ではX線領域の波長でレーザー発振するX線自由電子レーザー(XFEL)が日本でも初めて発振したことによって 新しい物質状態に関する実験研究が開始されています。米田研究室では、主に超短パルスレーザーを用いた プラズマの生成・計測からその物性の解明やプラズマの計測手法やそのための光源などの開発、 プラズマの応用に関する研究を行なっています。

強磁場発生

1000Teslaを超えるようなパルス強磁場を発生させる方法として提案されているレーザーアブレーション法を用いた超強磁場発生実験を行なっています。 このような強磁場を物質に印加することができれば、サイクロトロンエネルギーが電子遷移のエネルギーと同程度となり、新たな物性研究が期待できます。 また、固体密度程度のプラズマでもβ値（熱エネルギー/磁気エネルギー）が1を下回る高密度磁化プラズマの生成が可能となり、磁気リコネクション等を通し、磁場エネルギーの急激な開放現象研究にも応用できます。 現在観測されている最大磁場は、高出力レーザーをターゲットに照射したときにターゲット表層に発生した700MGとなっています。