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

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4. Experimente 100 n e = 9 × 10 18 /cm 3 n e = 1, 5 × 10 19 /cm 3 40 n e = 1, 5 × 10 19 /cm 3 Anteil in % 80 60 40 20 RMS / mrad 30 20 10 0 −0.2 0 0.2 ∆l / mm (a) Anteil an Schüssen mit rundem oder elliptischem Strahlprofil 0 −0.2 0 0.2 ∆l / mm (b) Richtungsstabilität Abbildung 4.13.: (a) Anteil der Schüsse, bei denen am Zielschirm ein Elektronenpaket beobachtet wurde, das ein rundes oder elliptisches räumliches Profil zeigt. Die Verteilung ist nicht symmetrisch zu Null. (b) Richtungsstabilität als RMS der Abweichung von der Laserachse. Einfluss der Pulsdauer auf Richtung und Stabilität der beschleunigten Elektronen Wird das Profil der Elektronenpakete auf dem Zielschirm betrachtet, ist sowohl an den gemittelten Bildern in Abbildung 4.14 als auch in Abbildung 4.13a an der Zahl der einzelnen Schüsse, bei denen eine Ellipse an das Profil angefittet werden kann, deutlich zu erkennen, dass die Zahl der Elektronen mit zunehmender Pulsdauer abnimmt. Während bei einer Elektronendichte von 1, 5 × 10 19 /cm 3 mit einer Pulsdauer von 31 fs bei allen Einzelschüssen auf dem Zielschirm Elektronen detektiert wurden, fällt der Anteil für eine Pulsdauer von 40 fs mit negativen Chirp auf 50%. Für einen positiv gechirpten Laserpuls gleicher Dauer sinkt die Wahrscheinlichkeit nur auf 85%, mit positiven Chirp und einer Pulsdauer von 49 fs nur auf 70%. Diese Asymmetrie ist in den gemittelten Bildern in Abbildung 4.14 für beide Elektronendichten zu erkennen. Die Dispersion zweiter Ordnung kann nicht die Ursache für diesen Effekt sein. Sie ist proportional zur zweiten Ableitung der Wellenzahl k im Plasma nach der Laserfrequenz ω: ∂ 2 k ∂ω 2 = 1 c ω 2 p √ ω 2 − ω 2 p (4.9) Dieser Wert ist positiv. Somit würde ein negativ gechirpter Puls im Plasma durch die Dispersion zweiter Ordnung verkürzt werden, ein positiv gechirpter Puls läuft jedoch weiter 50
4. Experimente n e = 9 × 10 18 /cm 3 n e = 1, 5 × 10 19 /cm 3 negativer Chirp positiver Chirp 45 fs 38 fs 31 fs 38 fs 48 fs 57 fs Abbildung 4.14.: Gemittelte Zielschirmbilder für unterschiedliche Pulsdauer. Die Pulsdauer wird durch Veränderung der Dispersion zweiter Ordnung variiert. 51
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Laser-Wakefield-Beschleunigung am J
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Seite 5 und 6: 1. Einleitung Relativistische Elekt
Seite 7 und 8: 2. Grundlagen In den Messungen im R
Seite 9 und 10: 2. Grundlagen Abbildung 2.1.: Skizz
Seite 11 und 12: 2. Grundlagen (a) Verkippung der Ph
Seite 13 und 14: 2. Grundlagen Abbildung 2.3.: Ausbr
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Seite 39 und 40: 4. Experimente halb wird beim Fokus
Seite 41 und 42: 4. Experimente 100 40 Anteil in % 8
Seite 43 und 44: 4. Experimente 2 2 dN/dE / a.u. 1.5
Seite 45 und 46: 4. Experimente zu einer Ablenkung n
Seite 47 und 48: 4. Experimente E = 0.6 J E = 0.45 J
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Seite 51 und 52: 4. Experimente 0.6 1.5 dN/dE / a.u.
Seite 53: 4.3. Variation der Pulsdauer 4. Exp
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Seite 63 und 64: Anhang eingesetzt sin α ′′ = s
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Seite 67 und 68: Literaturverzeichnis [1] T. Tajima
Seite 69 und 70: Literaturverzeichnis [23] A. Popp,
Seite 71: Erklärung Ich erkläre, dass ich d
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