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

4. Experimente(a) mit vertikal verkippter Pulsfront(b) minimal verkippte PulsfrontAbbildung 4.7.: Vergleich von Aufnahmen des Hochenergieschirms des Elektronenspektrometers.In (a) ist die Pulsfront in vertikaler Richtung verkippt, was zu einer Wellenformder Spektren führt, in (b) wurde die Pulsfrontverkippung minimiert, die Wellenformverschwindet.den. Nach der ersten Verkippung wurde allerdings der Strahl am letzten Spiegel desKompressors abgeschnitten und die Messung musste abgebrochen werden. Mit dem interferometrischenFeldkorrelator wurde daraufhin die Pulsfrontverkippung so gering wiemöglich eingestellt. Mit diesen beiden Messpunkten kann keine Aussage über eine eventuelleStrahlverschiebung oder eine veränderte Richtungsstabilität getroffen werden. Diegefundene optimale Position des Gitters stimmt nicht mit der Anfangsposition überein,was bedeutet, dass das Kompressorgitter während der horizontalen Drehung auch vertikalverkippt war.In den Spektren kann die von Popp et al. beschriebene Wellenform beobachtet werden,sobald eine vertikale Pulsfrontverkippung vorliegt (vergleiche Abbildung 4.7). DieseWellenform tritt auch in den Spektren auf, die während der Messung in Abschnitt 4.1.1aufgenommen wurden. Nach der Korrektur der Pulsfrontverkippung verschwindet dieStruktur und die Spektren sind wieder als Linie auf den Szintillationsschirmen zu sehen.Von A. Popp et al. 23 durchgeführte dreidimensionale PIC-Simulationen zeigen, dasssich aufgrund der Verkippung der Pulsfront ein Profil des Brechungsindex im Plasmaausbildet, das schräg zur Laserachse verläuft. Läuft der obere Teil des Pulses vor dem unteren,führt das dazu, dass der Laserpuls sich langsam nach oben entlang dieses schrägenProfils von der Achse wegbewegt. Die Plasmawelle verliert ihre Symmetrie zur Laserachse.Dadurch werden die Elektronen nicht auf der ursprünglichen Laserpropagationsachseinjiziert, sondern etwas in vertikaler Richtung verschoben. Sie oszillieren deshalb um dieRichtung des Elektronenstrahls und haben, aufgrund der unterschiedlichen Injektionszeiten,auch andere Beschleunigungszeit erfahren. Daher gehören zu den verschiedenenPhasen der Oszillation auch unterschiedliche kinetische Energien. Im Spektrum führt das40