Bayreuth 1998 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 16: Dichte Plasmen IV

P 16.6: Vortrag

Mittwoch, 11. März 1998, 17:30–17:45, H 15

Erzeugung von Fusionsneutronen mit 200-mJ Laserpulsen — •G. Pretzler¹, A. Saemann¹, A. Pukhov¹, D. Rudolph², T. Schätz², U. Schramm², P. Thirolf², D. Habs², K. Eidmann¹, J. Meyer-ter-Vehn¹, G. D. Tsakiris¹ und K. J. Witte¹ — ¹Max-Planck-Institut für Quantenoptik, D-85748 Garching — ²Sektion Physik, LMU München, D-85748 Garching

Wir berichten über Experimente am MPQ Garching, bei denen es gelang, Fusionsneutronen nachzuweisen, die mit einem table-top 10-Hz–Titan-Saphir–Laser erzeugt wurden. Die Laserpulse (200 mJ, 160 fs, 790 nm) wurden auf Intensitäten um 10¹⁸ W/cm² fokussiert, und ein künstlich erzeugter Vorpuls (300 ps vor dem Hauptpuls) erreichte 10¹⁶ W/cm². Das Target bestand aus einer 200 µm dicken Schicht aus deuteriertem Polyethylen ((C₂D₄)_x). Neutronen und harte γ-Strahlen wurden mit einem Szintillator nachgewiesen und über ihre Flugzeit diskriminiert. Es werden auch theoretische Simulationen präsentiert, deren Ergebnisse gut mit den Experimenten übereinstimmen und die daher zur Erklärung der beteiligten Prozesse herangezogen werden können. Es zeigt sich, daß sich durch relativistische Selbstfokussierung des Laserpulses im unterdichten Vorplasma ein enger Lichtkanal bildet, in dem Elektronen auf MeV-Energien und Deuterium-Ionen auf einige 100 keV beschleunigt werden, sodaß Stoßfusion mit Ionen im umgebenden Plasma möglich ist. Möglichkeiten zur Anwendung dieses Effekts und zur Erhöhung der Neutronenausbeute werden ebenfalls diskutiert.