Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm
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P: Plasmaphysik
P 9: Theorie/Dichte Plasmen IV
P 9.1: Fachvortrag
Mittwoch, 5. April 2000, 09:00–09:30, HS III
Intensive Ionenstrahlen aus Petawatt-Laserplasmen — •M. Roth1, T. Cowan2, C. Brown2, M. Christl3, W. Fountain3, S. Hatchett2, J. Johnson3, M. Key2, D. Pennington2, M. Perry2, T. Phillips2, G. Sangster2, M. Singh2, R. Snavely2, M. Stoyer2, S. Wilks2 und K. Yasuike4 — 1Gesellschaft für Schwerionenforschung, Darmstadt — 2Lawrence Livermore National Laboratory, USA — 3Marshall Space Flight Center, USA — 4Institute of Laser Engeneering-Osaka, Japan
Durch den Einsatz von Lasern mit Leistungen größer als 1000 TW werden Intensitäten bis zu 6 × 1020 W/cm2 erreicht. Dies eröffnet den experimentellen Zugang zu relativistischen Laserplasmen, in denen die Oszillationsenergie der Elektronen mehrere MeV überschreitet. Jüngste Experimente zeigen einen intensiven, kollimierten Strahl hochenergetischer Protonen, emittiert senkrecht zur Targetrückseite. Bis zu 1013 Protonen werden in weniger als 10 ps emittiert, was Strömen im MA Bereich entspricht. Die Konversion der Laser- in Protonenstrahl Energie beträgt ca. 7%. Die Teilchenenergien sind über ein breites Spektrum verteilt, mit Maximalenergien bis zu 55 MeV. Theoretische Überlegungen, sowie PIC-Simulationen weisen auf die Möglichkeit der Fokussierung der Protonenstrahlen hin. Mit ihrer kurzen Pulsdauer, hohen Teilchenzahlen, gerichteter und kollimierter Ausbreitung, sowie hoher Teilchenergie sind die erzeugten Strahlen vielversprechende Kandidaten für eine Reihe von Anwendungen, z. B. im Bereich der Ionenquellen, oder der Zündung komprimierter Fusionstargets innerhalb der Trägheitsfusion.