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

4. ExperimenteDer experimentelle Teil dieser Diplomarbeit ist in drei Teile gegliedert. Im ersten wirddie Auswirkung einer Pulsfrontverkippung auf den Laserpuls im Fokus und den Beschleunigungsprozessuntersucht, im zweiten Teil wird die Pulsenergie des Lasers unddie Elektronendichte des Plasmas variiert, im dritten Teil wird für die Laser-Wakefield-Beschleunigung ein gechirpter Laserpuls verwendet.4.1. Verkippung der PulsfrontDurch Drehen des zweiten, größeren Kompressorgitters wird ein Winkelchirp im Pulserzeugt, der zu einer Pulsfrontverkippung führt. Durch die Verkippung ändern sich dieParameter des Pulses im Fokus und in dessen naher Umgebung, was die Richtung, dieRichtungsstabilität und das Spektrum der Elektronen beeinflusst.4.1.1. Horizontale PulsfrontverkippungDas Kompressorgitter wird mit der kleinst möglichen Schrittweite um die vertikale Achsegedreht, was zu einem Winkelchirp in der horizontalen Ebene, die im weiteren Verlaufdes Experiments als x bezeichnet wird, führt. Der Versatz des Strahls, der durch dieDrehung entsteht, wird einige Meter nach dem Kompressor gemessen. Aus dem Kippwinkeldes Strahls kann dann der Drehwinkel des Gitters berechnet werden. Mit demletzten Spiegel S im Kompressor (vergleiche Abbildung 3.1) wird die Richtung des Strahlskorrigiert. Dabei entsteht ein Parallelversatz von wenigen Millimetern, der aber keinenmessbaren Einfluss auf die Richtung der Elektronen hat und deshalb in der Auswertungvernachlässigt wird. Die Drehachse des Gitters liegt nicht auf dessen Oberfläche, weshalbbeim Drehen des Gitters sich effektiv der Abstand der beiden Gitter ändert und diePulsdauer über eine Veränderung des Gitterabstandes wieder auf den minimalen Wertgebracht werden muss. Während des Drehens und der anschließenden Richtungskorrekturwird die Fokusposition in der Experimentierkammer durch das Fokussierobjektivfestgehalten.30