Harte Röntgenstrahlung aus relativistischen Laserplasmen und ...

2.2. Intensitätsmessung 17
Abb. 2.11: Interferometrische Detektion einer verkippten Pulsfront. Der Laserpuls wird
mit einem Strahlteiler in zwei Pulse aufgespalten, von denen einer in der horizontalen
Achse um 180 ◦ gedreht wird. Danach werden beide Pulse zeitlich und räumlich wieder
übereinandergelegt. Ist der Puls verkippt, so überlagern sich die beiden Teilstrahlen nur
in einem schmalen Bereich der Pulsscheibe; Interferenzen treten nur in diesem Streifen auf
(mittleres Bild). Ist der Puls nicht verkippt, so überlagern sich die Pulse vollständig und
erzeugen Interferenzen auf der gesamten Strahlfläche (rechtes Bild).
Intensität über der Fläche A1/e und während der Zeit τ1/e berechnet werden. Es ist
I1/e = E1/e
A1/e · τ1/e
= 7.5 · 10 19 W/cm 2
Mit Gl. (2.6) und qexp = q1/e · 0.84, ergibt sich eine Spitzenintensität von
Imax = I1/e ·
2
√ π · qexp
= 2 · 10 20 W/cm 2
Die unter Annahme eines Gaußprofils theoretisch erreichbare Spitzenintensität
ist nach Gl. (2.3)
I th
E1/e
max =
0.63 ·
2
A1/e · τ1/e · √ π = 5 · 1020 W/cm 2
Ein häufig angegebenes Maß für die Güte des Laserfokus ist das Strehl-Verhältnis,
welches das Verhältnis aus der experimentell erreichten und der theoretischen Inten-
sität ist. In unserem Fall beträgt es rund 40%.
Die Unsicherheit der Intensitätsmessung setzt sich aus den Messungen der Puls-
dauer τ1/e, der Energie E1/e und der Fokusfläche A1/e zusammen: Die Autokorrelati-
onsmessung besitzt eine Genauigkeit von etwa 6%. Durch eine nicht mehr meßbare
Verkippung der Pulsfront kann der Puls um maximal 13% verlängert sein. Die Meß-
genauigkeit der Energie im Fokus ist im wesentlichen durch die Beiträge der ASE
(8%) der Transmission durch die 50 µm-Blende (5%) und den Faktor q1/e, d.h. der
Energie in der Fläche A1/e (2%) gegeben. Die relative Unsicherheit der Fokusfläche
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