Düsseldorf 2007 – scientific programme

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 26: Anwendung ultrakurzer Lichtimpulse II

Q 26.6: Talk

Tuesday, March 20, 2007, 15:15–15:30, 5K

Beschleunigung von Elektronen durch intensive Laser-Pulse im Vakuum — •Nicolas Kowarsch und Werner Scheid — Institut für Theoretische Physik, Justus-Liebig-Universität Giessen

Elektronen lassen sich durch Laser-Pulse auf kurzen Distanzen bis in den TeV-Bereich beschleunigen. Hier wird eine ebene, linear polarisierte Welle angesetzt, deren Einhüllende eine Gauß-Funktion ist: E_x(u)=cB_y(u) mit E_x(u)=E₀exp(−α k² u²)cos(ku) und u=z−ct. Läuft ein solcher Lichtpuls über ein zu Anfang ruhendes Elektron, so wird das Elektron auf Energien (γ −1)m₀c²=(0.5π/α)exp(−0.5/α)a₀² m₀c² mit a₀=eE₀/(m₀c²k) gebracht. Für E₀=10¹³V/m, was einer Intensität von (ε₀/µ₀)^1/2E₀²=2.65· 10²³W/m² entspricht, λ=1µm und α=0.5 erhalten wir a₀=3.115 und γ=12.2. Die Beschleunigungsstrecke in z-Richtung beträgt 8µm, und der Energiegewinn pro Länge ist 0.223 k m₀c²=0.715TeV/m. Rechnungen mit Lichtpulsen endlicher transversaler Ausdehnung sind in Vorbereitung.