CryoFlash: Cluster-Laser-Wechselwirkung

In Kooperation mit dem Institut für Laser- und Plasmaphysik der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (http://www.laserphy.uni-duesseldorf.de/e314/index_ger.html) werden Untersuchungen zur Cluster-Laser-Wechselwirkung, zum Prinzip der laserinduzierten Ionenbeschleunigung sowie zur Produktion hochenergetischer Röntgenstrahlung unternommen.

Durch die Wechselwirkung von hochintensiven, gepulsten Lasern mit konventionellen Folien- oder Gas-Targets können Ionen auf Energien von bis zu mehreren 10 MeV beschleunigt werden. Der Einsatz dieser Targets ist jedoch begrenzt.

Die Herausforderung besteht darin, ein Target bereitzustellen, welches stabile und hohe Dichten über einen langen Zeitraum gewährleisten kann.
Eine innovative Möglichkeit ist hier der Einsatz eines Cluster-Jet Targets, das einen kontinuierlichen Strom von Partikeln im Nano- bis Mikrometerbereich erzeugt.

Ein solches Cluster-Jet Target wurde an der Universität Münster bereits aufgebaut. Nach erfolgreicher Inbetriebnahme und Messungen zur Bestimmung der Dichte und weiterer wichtiger Eigenschaften des Clusterstrahls (Breite, Position, ...) ist das Cluster-Jet Target nach Düsseldorf transportiert und an ein Titan:Saphir Lasersystem installiert worden.

Aufbau Dd Cad Eng
Integriertes Cluster-Jet Target am Titan:Saphir Lasersystem in Düsseldorf.
© AG Khoukaz

Nach erfolgreicher Justage des Clusterstrahls auf den Laserfokus werden aktuell erste Untersuchungen zur Cluster-Laser-Wechselwirkung durchgeführt.
Die Ergebnisse aus diesen Messungen werden dazu genutzt, um ein an die Anforderungen optimiertes Cluster-Jet Target zu designen. Dieses wird 2017 in Münster aufgebaut und nach erfolgreicher Inbetriebnahme in das Hochleistungslasersystem ARCTURUS der Universität Düsseldorf integriert.

Das Hochleistungslasersystem ARCTURUS der Universität Düsseldorf.
© Toma Toncian