Laserplasmen


Skizze: Experimenteller Aufbau am IKF

Wechselwirkung von μm-großen Tröpfchen mit ultrakurzen hochintensiven Laserpulsen

Trifft ein intensiver ultrakurzer Laserpuls auf Materie, so werden die Atome sofort ionisiert und es entsteht sehr schnell ein heißes, dichtes Plasma. Ein Plasma ist jener im Weltall dominierende Materiezustand, bei dem Atomkerne und Elektronen voneinander getrennt sind. Mit Hilfe solch ultrakurzer Laserpulse lassen sich die geladenen Teilchen auf relativistische Energien beschleunigen. Das Interessante an diesen Laserbeschleunigern ist, dass die auf die Teilchen wirkende elektrische Feldstärke, der Beschleunigungsgradient, 1 TV/m übersteigt und damit den von konventionellen Beschleunigern um viele Größenordnungen übertrifft. In Experimenten mit einem Tröpfchenstrahl als Target werden diese Prozesse am Femtosekunden-Lasersystem am IKF und am Hochleistungslaser JETI am Institut für Quantenoptik in Jena genauer unter die Lupe genommen.