Berlin 2001 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 26: Application of Short Pulses I

Q 26.2: Vortrag

Donnerstag, 5. April 2001, 16:15–16:30, H 2013

Ultrakurze Röntgenblitze aus dichten fs-laserproduzierten Plasmen dünner Folien — •U. Wagner¹, U. Teubner¹, U. Andiel², K. Eidmann², E. Förster¹, K. Witte² und A.A. Andreev³ — ¹Abt. Röntgenoptik, IOQ, Friedrich-Schiller-Universität Jena — ²Max-Plank-Institut für Quantenoptik, Garching — ³Vavilov State Optical Institute, St. Petersburg (Rußland)

Dünne Folien, welche mit vorpulsfreien intensiven fs-Laserpulsen bestrahlt werden stellen interessante Forschungsobjekte dar. Insbesondere die zeitaufgelöste Spektroskopie liefert direkte Information über die Laser-Plasma-Wechselwirkung bei hohen Plasmadichten. Wir präsentieren experimentelle Ergebnisse bei denen kürzlich erstmals weiche Röntgenspektren dünner Kohlenstoff-Folien mit hoher Zeitauflösung (1 ps) gemessen wurden. Insbesondere wurde der Einfluß der Foliendicke (ab 50 nm) auf die Röntgenausbeute und die Emissionsdauer der Resonanzlinien und der Kontinuumstrahlung untersucht. Die Plasmen wurden mit 120 fs 400 nm Laserpulsen und Intensitäten im Bereich von 10¹⁷ bis einige 10¹⁸ W/cm² erzeugt. Das gute Kontrastverhältniss von über 1:10¹⁰ führte zur direkten Wechselwirkung des Laserpulses mit der Folie. Die Ergebnisse zeigen einen deutlichen Einfluß der Foliendicke auf die Röntgenausbeute und -pulsdauer, wobei die kürzesten beobachteten Röntgenpulse etwa im Bereich 1−2 ps lagen. Dadurch werden MW- oder GW-Röntgenblitze möglich, was wiederum auch von Interesse für Anwendungen sein dürfte. Die physikalischen Prozesse im Plasma werden diskutiert, wobei die experimentellen Ergebnisse mit hydrodynamischen und atomphysikalischen Simulationen verglichen werden.