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

4.3. Variation der Pulsdauer4. ExperimenteIn diesem Abschnitt wird die Pulsdauer des Laserpulses durch eine Veränderung desAbstands der Kompressorgitter variiert. Bei einer Elektronendichte von 1, 5 × 10 19 /cm 3und von 0, 9 × 10 19 /cm 3 konnte der Einfluss des Chirps auf die Elektronenbeschleunigunguntersucht werden.Nach Gleichung (2.9) ändert sich der Chirpparameter linear mit dem Gitterabstand,mit Gleichung (2.6) kann damit die veränderte Pulsdauer τ p ′ berechnet werden. Dabeiwird der Abstand l 0 , mit dem die kürzesten Pulse erreicht werden, als Ausgangspunktgenommen und im Folgenden wird nur die Abweichung von diesem Abstand, der relativeGitterabstand ∆l, betrachtet. Die veränderte Pulsdauer τ p ′ ist gegeben durchτ ′ p = τ p√1 + a 2 (4.7)mit dem Chirpparameter a des Kompressorsa = − 1τ 2 pλ 0 (∆l)πc 2 λ 2 0G −2 − (λ 0 /2) 2 . (4.8)Ist der Abstand der Gitter kleiner als l 0 , hat der Puls nach dem Kompressor einenpositiven Chirp mit a > 0 , ist der Abstand größer als l 0 , ist der Puls negativ gechirpt.Die Pulsdauer wurde mit dem SPIDER gemessen. Der minimale Wert, der erreichtwurde, war 31 fs. Aus der Pulsdauer an den verschiedenen Messpunkten können derChirpparameter a und der relative Gitterabstand ∆l der Gitter berechnet werden. Dieentsprechenden Werte sind in Tabelle 4.3 aufgeführt.τ ′ p a ∆l71 fs 2,1 −0, 33 mm57 fs 1,6 −0, 25 mm49 fs 1,2 −0, 20 mm40 fs 0,8 −0, 13 mm31 fs 0 0, 0 mm40 fs -0,8 0, 13 mm49 fs -1,2 0, 20 mm57 fs -1,6 0, 25 mmTabelle 4.3.: Mit SPIDER bestimmte Pulsdauern τ ′ p, der daraus nach Gleichung (4.7) berechneteChirpparameter a für einen Gitterkompressor und der nach Gleichung (4.8)berechnete relative Gitterabstand ∆l.49