Dresden 2011 – wissenschaftliches Programm
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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik
Q 35: Ultrakurze Laserpulse: Anwendungen 2
Q 35.4: Vortrag
Mittwoch, 16. März 2011, 15:15–15:30, SCH A01
Visualisierung des Elektronen-Beschleunigungsprozesses bei der Laser-Wakefield-Beschleunigung — •Maria Nicolai1, Hans-Peter Schlenvoigt1, Stuart P. D. Mangles2, Alexander G. R. Thomas2, Aboobaker E. Dangor2, Heinrich Schwoerer1, Warren B. Mori3, Zulfikar Najmudin2, Karl M. Krushelnick2, Alexander Sävert1 und Malte C. Kaluza1 — 1Institut für Optik und Quantenelektronik, 07743 Jena — 2Imperial College London — 3UCLA Los Angeles
Bei der Wakefield-Beschleunigung werden durch einen intensiven Laser hohe elektrische Felder in einer Plasmawelle erzeugt. Dadurch können auf sehr kurzen Distanzen Elektronen auf relativistische Energien beschleunigt werden. Dieser Prozess konnte bisher nur über numerische Simulationen untersucht oder indirekt beobachtet werden.
In dem hier vorgestellten Experiment wurde eine Kombination aus Schattenbildern, Interferometrie und Polarimetrie verwendet, um die magnetischen Felder sichtbar zu machen, die die Elektronen und die Plasmawelle umgeben. Wenn ein linear polarisierter Probepuls einen Bereich im Plasma mit starken Magnetfeldern durchläuft, dann wird seine Polarisation durch den Faraday-Effekt gedreht. Diese Polarisationsdrehung wurde experimentell gemessen und daraus das magnetische Feld ermittelt, welches durch den Elektronenstrom erzeugt wurde. Durch die Veränderung der zeitlichen Verzögerung zwischen Haupt- und Probepuls konnte erstmals die zeitliche Entwicklung des Beschleunigungsprozesses mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung untersucht werden.