Laser-Wakefield-Beschleunigung am JETI-Einfluss der ...

4. Experimente
zu einer Ablenkung nach oben oder unten, die von der Elektronenenergie abhängt und somit
zur beobachteten Wellenform führt. Die horizontale Pulsfrontverkippung verursacht
keine Wellenform, da die Elektronen in horizontaler Richtung oszillieren und das nur zu
einer Positionsverschiebung auf dem Energieschirm führt. Die Elektronen scheinen eine
andere Energie zu haben.
Zusammenfassung des Abschnitts Die Messung hat gezeigt, dass der Beschleunigungsprozess
durch eine verkippte Pulsfront stark beeinflusst wird. Schon bei minimaler Abweichung
von der optimalen Justage des Kompressors sinkt die Gesamtladung der Elektronenpakete
und die Richtungsstabilität nimmt ab. Die erwartete Richtungsänderung
konnte in den Messungen wahrscheinlich aufgrund der zu großen Divergenz und zu geringen
Richtungsstabilität der Elektronen nicht beobachtet werden. Zudem scheinen die
Diagnostik, die momentan zur Messung der Pulsfrontverkippung verwendet wird, und die
Genauigkeit, mit der das Kompressorgitter justiert werden kann, für die Anforderungen
des Experiments nicht ausreichend zu sein.
4.2. Variation der Ladungsträgerdichte bei unterschiedlicher
Pulsenergie des Lasers
Über den Hintergrunddruck des Gasjets wird die Elektronendichte n e im Plasma variiert.
Bei drei unterschiedlichen Pulsenergien des Lasers wird dabei beobachtet, wie das Strahlprofil
der einzelnen Elektronenpakete, die Richtungsstabilität sowie das Energiespektrum
sich verändern.
Die Elektronendichte wurde für einen Wert des Hintergrunddrucks in einem späteren
Experiment am selben Aufbau über eine interferometrische Messung bestimmt. Über die
Dichte an diesem Messpunkt und den linearen Anstieg vom Ursprung zu diesem Punkt
werden die weiteren Werte festgelegt. Die Elektronendichte wird während der Messungen
von 3 × 10 18 /cm 3 bis 2, 4 × 10 19 /cm 3 variiert. Unterhalb einer Dichte von 9 × 10 18 /cm 3
konnten keine Elektronen am Zielschirm detektiert werden, weshalb diese Messungen im
Folgenden nicht mehr betrachtet werden. Die Pulsenergie wurde vom maximal verfügbaren
Wert 0, 6 J vor der Parabel auf 0, 45 J und 0, 3 J reduziert. Nach dem Fokussieren
wurde eine FWHM-Fokusfläche von 200 µm 2 und ein q-Wert von 0,24 erreicht. Die Pulsdauer
betrug 32 fs. Die im Fokus erreichte Intensität I t und das normierte Vektorpotential
a 0 sind in der folgenden Tabelle aufgetragen.
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