Experimentierkammer 2: Höchste Intensitäten
Experimentierkammer 2: Höchste Intensitäten
In dieser Experimentierkammer erzeugen wir unsere höchsten Lichtintensitäten: Der Brennpunkt ist nur etwa 2µm groß, und die Intensität erreicht I = 1018 W/cm2. Bei dieser Intensität bewegen sich die Elektronen im Laserfeld mit annähernd Lichtgeschwindigkeit, so dass relativistische Effekte betrachtet werden müssen. Wir beschießen glatte Oberflächen, die für jeden Laserpuls verschoben werden müssen. Die Positionierung erfolgt hochpräzise, damit der Brennpunkt genau auf der Oberfläche liegt.
Innenraum der Experimentierkammer: Fokussierspiegel (rechts, vergoldet), Targethalter (zwei Drehknöpfe oben), Eingang ins XUV-Spektrometer (weiße Platte mit Spalt links oben). (Foto: D. Hemmers)
In unseren Forschungsarbeiten untersuchen wir hier:
- Absorption der Laserpulse: Wieviel Prozent der einfallenden Lichtenergie wird auf die Materie übertragen? Wie funktioniert das genau? Und wie können wir die Absorption beeinflussen? Um solche Fragen zu klären, untersuchen wir z.B. die reflektierten Reste des Laserpulses, das beschossene Material nach der Wechselwirkung und die Strahlung, die aus dem Plasma emittiert wird.
- Plasmaleuchten: Das entstehende Plasma emittiert charakteristische Strahlung vom Sichtbaren bis in den harten Röntgenbereich. Diese Strahlung enthält viele genaue Informationen zu den Eigenschaften des Plasmas. Zur Messung verwenden wir Spektrometer in den verschiedenen Spektralbereichen, die zum Teil selbst entwickelt wurden.
- Erzeugung von Oberflächen-Harmonischen: Ein Teil des Laserpulses wird vom entstehenden Plasma reflektiert. In diesem Anteil findet man außer dem Laserlicht auch laserartige harte Strahlung mit einem Vielfachen der Laserfrequenz. Wir versuchen die Entstehung dieser Strahlung genau zu verstehen und sie durch verschiedene Maßnahmen zu optimieren.