Berlin 2008 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 7: Postersitzung

DD 7.5: Poster

Montag, 25. Februar 2008, 15:45–17:45, Poster E

Superstrahler - selbstgebauter Stickstofflaser — •Stephanie Jansen, Antje Bergmann und Kurt Busch — Institut für Theoretische Festkörperphysik, Universität Karlsruhe (TH)

Der sog. TEA - Stickstofflaser (Transversal Electric discharge at Atmospheric pressure) ist ein gepulster Laser im UV-Bereich. Durch Funkenentladung zwischen zwei Elektroden werden die Stickstoffmoleküle der Luft angeregt, um so eine große Besetzungsinversion herzustellen, die zum Laservorgang führt. Durch diese enorme Inversion ist die Verstärkung durch Emission via Superradianz um einige Größenordnungen höher als bei anderen Lasern, so dass dieser ohne Resonator (Spiegel) Laserblitze aussendet - daher der Name Superstrahler. Eine Anwendung des Stickstofflasers ist beispielsweise das Pumpen von Farbstofflasern. Die TEA-Variante des N2-Lasers kann mit sehr einfachen Mitteln wie Alufolien, Schrauben und Kopierfolien aufgebaut werden. Die Leistung dieses Lasers lässt sich durch eine geeignete Laserkammer verbessern. Dabei wird reiner Stickstoff verwendet, auch der Druck des Gases wird verringert. Somit wird beispielsweise die Lebensdauer des oberen Laserniveaus erhöht.

In meiner Zulassungsarbeit konstruiere ich mit einfachen Mitteln einen solchen Laser, der ein Projekt für das neue Schülerlabor der Fakultät für Physik der Universität Karlsruhe darstellt. In diesem Beitrag beschreiben wir dessen Aufbau und erklären die Funktionsweise. Weiterhin stellen wir einige Experimente vor, die von Schülern durchgeführt werden können, um wichtige Eigenschaften des Lasers wie Wellenlänge, Pulsdauer, Leistung und Strahlprofil zu bestimmen.