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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 29: Poster Ultrakurze Lichtimpulse

Q 29.8: Poster

Dienstag, 20. März 2007, 16:30–18:30, Poster C

Ein Experiment zur Paarerzeugung mit laserbeschleunigten Elektronen — •Hans-Peter Schlenvoigt¹, Kerstin Haupt¹, Michael Behmke¹, Heinrich Schwoerer¹, Roland Sauerbrey², Stefan Becker³, Ulrich Schramm² und Dieter Habs³ — ¹Institut für Optik und Quantenelektronik, Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena — ²Forschungszentrum Dresden - Rossendorf, Bautzner Landstraße 128, 01328 Dresden — ³Department für Physik der LMU München und Maier-Leibnitz-Laboratorium, Am Coulombwall 1, 85748 Garching

Wir präsentieren ein Experiment, bei dem mit einem Hochintensitätslaser zwei gegenläufige Elektronenstrahlen erzeugt werden, die bei der Kollision Teilchenpaare erzeugen.

Es werden zwei hochintensive, gegenläufige Laserpulse in einen Gasjet fokussiert. Jeder Laserpuls beschleunigt Plasmaelektronen in Laserrichtung auf relativistische Geschwindigkeiten. Die Foki der Laserpulse sind etwas getrennt, sodass die beschleunigten Elektronen in der Mitte kollidieren können. Dabei entstehen e⁺e⁻-Paare. Die Zahl der entstehenden Positronen hängt vom Durchmesser der Elektronenstrahlen ab. Somit kann die Quellgröße für laserbeschleunigte Elektronenpulse experimentell bestimmt werden.

Es wurden Rechnungen zur Erzeugungsrate und zur Energie- und Winkelverteilung der Positronen durchgeführt. Darauf basierend wurde zum Nachweis der Positronen eine spezielle, auf Magnetfeldern beruhende Strahlführung zum Detektor außerhalb des Plasmas konstruiert. Die Transmission und Nachweiseffizienz wurden sorgfältig kalibriert. Die Einflüsse parasitärer Effekte wurden gemessen.