Experimentierkammer 1: Komplexe Plasmadiagnostik

Die "Achteckkammer" ist die größte unserer drei Experimentierkammern. Dank ihres großzügigen Innenraums können hier mehrere Diagnostiksysteme gleichzeitig eingesetzt werden. Weil innerhalb der Kammer Hochvakuum herrscht, wurden die meisten Bauteile mit Motoren versehen, die von außen angesteuert werden, damit sie während des Experiments bewegt werden können. Die Bewegung der Motoren kann mit Kameras und durch vakuumtaugliche Fenster beobachtet werden, siehe Bild:

Innenraum der Experimentierkammer: Targethalter (Mitte rechts) mit Motoren und dem "Target" (hier ein verspiegeltes Glasplättchen im Zentrum des Bildes). Links davon sieht man den Parabolspiegel zum Fokussieren (Schwarzer Block, rechts die vergoldete Spiegelfläche), wieder mit Verstellmotoren.

Den Mittelpunkt der Kammer markiert der sogenannte Targethalter. Mit ihm kann ein Target ganz präzise gedreht und in den drei Dimensionen bewegt werden. Mit "Target" meinen wir jenes Material (oft glatte Metallplättchen), welches vom Laser beschossen werden soll. Durch den Beschuss bildet sich Plasma, das wir mit verschiedenen Methoden genau untersuchen. In unseren Forschungsarbeiten untersuchen wir hier:

Emission schneller Elektronen: Der Laser schleudert Elektronen in verschiedene Richtungen aus dem Plasma. Wir versuchen, das zu verstehen und zu beeinflussen. Mit einem Elektronenspektrometer untersuchen wir, wie schnell die Elektronen sind. Außerdem kann mit einem anderen Detektor untersucht werden, in welche Richtungen die Elektronen das Plasma verlassen.
Emission harter Röntgenstrahlung: Bei der Plasmaentstehung an der Oberfläche werden auch immer Elektronen ins Target geschossen. Dadurch entsteht Röntgenstrahlung. Diese kann mit einer Röntgenkamera oder anderen Detektoren aufgezeichnet und untersucht werden. Aus den Ergebnissen können Rückschlüsse über das Plasma gezogen werden, zum Beispiel auf die Temperatur oder wieviel Energie der Laser in das Plasma übertragen hat.
Plasmaentwicklung: Was passiert nach der Zündung des Laserplasmas? Wie breitet es sich aus, wie kühlt es ab, wohin läuft die Energie? Das Wichtigste passiert innerhalb weniger Pikosekunden – viel zu schnell, um mit normalen Messgeräten untersucht werden zu können. Wir zweigen deshalb einen kleinen Teil des Laserpulses ab und verwenden ihn zur Messung. Dieser Probe-Puls kann zum Beispiel als „Fotoapparat“ für das Plasma eingesetzt werden. Wenn sein Weg verkürzt oder verlängert wird, werden frühere oder spätere Phasen des Plasmas "fotografiert". So kann die zeitliche Entwicklung des Plasmas aufgeklärt werden.

Verantwortlichkeit: