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

Inhaltsverzeichnis1. Einleitung 12. Grundlagen 32.1. Laserpulse und ihre Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.1.1. Beschreibung kurzer Laserpulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.1.2. Winkelchirp und Pulsfrontverkippung . . . . . . . . . . . . . . . . 62.1.3. Ausbreitung eines Gauß-Strahls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.2. Grundlagen der Plasmaphysik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.2.1. Eigenschaften eines Plasmas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.2.2. Elektromagnetische Wellen im Plasma . . . . . . . . . . . . . . . . 112.3. Laser-Wakefield-Beschleunigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.3.1. Bewegung eines Elektrons im Laserfeld . . . . . . . . . . . . . . . . 122.3.2. Die ponderomotive Kraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.3.3. Relativistische Optik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.3.4. Der Beschleunigungsprozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183. Aufbau 243.1. Das JETI-Lasersystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243.1.1. Aufbau des Kompressors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243.1.2. Messung der Pulsfrontverkippung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.2. Der experimentelle Aufbau mit Diagnostik . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.2.1. Aufbau in der Experimentierkammer . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.2.2. Bestimmung der Intensität im Fokus . . . . . . . . . . . . . . . . . 283.2.3. Diagnostik für Elektronen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294. Experimente 304.1. Verkippung der Pulsfront . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304.1.1. Horizontale Pulsfrontverkippung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304.1.2. Vertikale Pulsfrontverkippung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39