Düsseldorf 2007 – scientific programme

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SYRL: Symposium Relativistische Laserplasmen

SYRL 1: Relativistische Laserplasmen

SYRL 1.2: Invited Talk

Friday, March 23, 2007, 11:00–11:30, 6C

Lösung eines 20 Jahre alten Problems: Zur Physik der stoßfreien Absorption ultrakurzer Laserpulse — •Peter Mulser¹, Dieter Bauer² und Hartmut Ruhl³ — ¹Theoretische Quantenelektronik (TQE), TU Darmstadt, Hochschulstr. 3, 64289 Darmstadt — ²Max-Planck-Institut für Kernphysik, Postfach 103980, 69029 Heidelberg — ³Institut für Theoretische Physik I, Ruhr-Universität Bochum, 44797 Bochum

Particle-in-Cell (PIC)-, Vlasov- und molekulardynamische Simulationen zeigen, dass intensive fs-Laserpulse in idealen stoßfreien Plasmen sehr gut absorbiert werden (über 50% Absorption). Seit zwanzig Jahren werden immer wieder neue Absorptionsmodelle vorgestellt, die aber nicht überzeugend sind. Eine Ausnahme mit Einschränkungen bildet das Modell von Brunel. Durch die Formulierung eines NO-GO-Theorems kann gezeigt werden, dass ein ideales stoßfreies Plasma in beliebiger nichtlinearer, aber regulärer Dynamik nicht absorbieren kann, wohl aber, wenn die Bewegung singulär wird. Dies legt den Schluss nahe, dass es Plasmaresonanzen sind, die die Adiabasie brechen. Eine eingehende Untersuchung zeigt in der Tat, dass anharmonische Resonanz vorliegt und dass diese die hohe stoßfreie Absorption in den Simulationen auf zwangslose Art erklären kann. Überdies gibt das Resonanzmodell Hinweise auf Beeinflussung und Steuerung von Absorption und Spektren der heißen Elektronen.