Hannover 2016 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 19: Poster Session- Laser Plasmas

P 19.5: Poster

Mittwoch, 2. März 2016, 16:30–19:00, Empore Lichthof

Elektronenbeschleunigung in relativistischen Gauß-Laguerre Laserpulsen — •Camilla Willim, Götz Lehmann und Carsten Müller — Theoretische Physik I, Heinrich-Heine Universität, 40225 Düsseldorf, Germany

In Laserfeldern mit Intensitäten oberhalb von 10¹⁸ W/cm² wird die Bewegung von Elektronen relativistisch. Freie Elektronen werden von Laserpulsen ponderomotorisch gestreut und können so relativistische Energien erhalten. Wir untersuchen die Dynamik von Elektronen welche an ultrakurzen relativistischen Gauß-Laguerre Laserpulsen gestreut werden.

Gauß-Laguerre Strahlen sind Lösung höherer Ordnung der paraxialen Wellengleichung. Im Vergleich zur Grundmode, den Gauß Strahlen, besitzen diese Lösungen einen Drehimpuls und haben eine deutlich komplexeres transversales Intensitätsprofil. Von speziellem Interesse sind Moden deren Intensitätsprofil im Zentrum ein Minimum aufweist.

Wir untersuchen sowohl die Beschleunigung von anfänglich ruhenden Teilchen, als auch die Nachbeschleunigung von injizierten Teilchen. Es zeigt sich, dass neben der gewöhnlichen ponderomotorischen Beschleunigung ein zweiter Mechanismus hohe Energien produzieren kann. Elektronen können vorübergehend in einer bestimmten Phase des Feldes gefangen werden und so in einem quasi-statischen Feld beschleunigt werden. Anhand von Vergleichen mit Gauß Strahlen zeigt sich, dass Gauß-Laguerre Strahlen potentiell zu deutlich höhere Elektronenenergien führen können.