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

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4. Experimente100n e = 9 × 10 18 /cm 3n e = 1, 5 × 10 19 /cm 340n e = 1, 5 × 10 19 /cm 3Anteil in %80604020RMS / mrad3020100−0.2 0 0.2∆l / mm(a) Anteil an Schüssen mit rundem oder elliptischemStrahlprofil0−0.2 0 0.2∆l / mm(b) RichtungsstabilitätAbbildung 4.13.: (a) Anteil der Schüsse, bei denen am Zielschirm ein Elektronenpaket beobachtetwurde, das ein rundes oder elliptisches räumliches Profil zeigt. Die Verteilungist nicht symmetrisch zu Null. (b) Richtungsstabilität als RMS der Abweichungvon der Laserachse.Einfluss der Pulsdauer auf Richtung und Stabilität der beschleunigten ElektronenWird das Profil der Elektronenpakete auf dem Zielschirm betrachtet, ist sowohl an dengemittelten Bildern in Abbildung 4.14 als auch in Abbildung 4.13a an der Zahl dereinzelnen Schüsse, bei denen eine Ellipse an das Profil angefittet werden kann, deutlich zuerkennen, dass die Zahl der Elektronen mit zunehmender Pulsdauer abnimmt. Währendbei einer Elektronendichte von 1, 5 × 10 19 /cm 3 mit einer Pulsdauer von 31 fs bei allenEinzelschüssen auf dem Zielschirm Elektronen detektiert wurden, fällt der Anteil für einePulsdauer von 40 fs mit negativen Chirp auf 50%. Für einen positiv gechirpten Laserpulsgleicher Dauer sinkt die Wahrscheinlichkeit nur auf 85%, mit positiven Chirp und einerPulsdauer von 49 fs nur auf 70%. Diese Asymmetrie ist in den gemittelten Bildern inAbbildung 4.14 für beide Elektronendichten zu erkennen.Die Dispersion zweiter Ordnung kann nicht die Ursache für diesen Effekt sein. Sie istproportional zur zweiten Ableitung der Wellenzahl k im Plasma nach der Laserfrequenzω:∂ 2 k∂ω 2 = 1 cω 2 p√ω 2 − ω 2 p(4.9)Dieser Wert ist positiv. Somit würde ein negativ gechirpter Puls im Plasma durch die Dispersionzweiter Ordnung verkürzt werden, ein positiv gechirpter Puls läuft jedoch weiter50
4. Experimenten e = 9 × 10 18 /cm 3 n e = 1, 5 × 10 19 /cm 3negativer Chirp positiver Chirp45 fs38 fs31 fs38 fs48 fs57 fsAbbildung 4.14.: Gemittelte Zielschirmbilder für unterschiedliche Pulsdauer. Die Pulsdauer wirddurch Veränderung der Dispersion zweiter Ordnung variiert.51
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Laser-Wakefield-Beschleunigung am J
Seite 3 und 4: Inhaltsverzeichnis1. Einleitung 12.
Seite 5 und 6: 1. EinleitungRelativistische Elektr
Seite 7 und 8: 2. GrundlagenIn den Messungen im Ra
Seite 9 und 10: 2. GrundlagenAbbildung 2.1.: Skizze
Seite 11 und 12: 2. Grundlagen(a) Verkippung der Pha
Seite 14 und 15: 2. GrundlagenEigenschaften näher e
Seite 16 und 17: 2. Grundlagenkleiner als die Vakuum
Seite 18 und 19: 2. GrundlagenRelativistische Bewegu
Seite 20 und 21: 2. GrundlagenFür den Brechungsinde
Seite 22 und 23: 2. Grundlagen2.4a). Sie bewegen sic
Seite 24 und 25: 2. GrundlagenAbbildung 2.5.: Skizzi
Seite 26 und 27: 2. GrundlagenAbbildung 2.6.: Die Ab
Seite 28 und 29: 3. AufbauAlle Experimente im Rahmen
Seite 30 und 31: 3. AufbauAbbildung 3.2.: Schematisc
Seite 32 und 33: 3. AufbauMittelpunkt der Parabel zu
Seite 34 und 35: 4. ExperimenteDer experimentelle Te
Seite 36 und 37: 4. Experimente(a) (b) (c)(d) (e) (f
Seite 38 und 39: 4. ExperimenteZum anderen hat die P
Seite 40 und 41: 4. ExperimenteAbweichung y / mrad A
Seite 42 und 43: 4. Experimente20Position x / mrad10
Seite 44 und 45: 4. Experimente(a) mit vertikal verk
Seite 46 und 47: 4. ExperimenteE t I t a 00, 6 J 2,
Seite 48 und 49: 4. ExperimenteE t = 0, 6 JE t = 0,
Seite 50 und 51: 4. ExperimenteElektronendichte nimm
Seite 52 und 53: 4. Experimente100E t = 0, 6 J80Ante
Seite 56 und 57: 4. Experimenteauseinander. Demnach
Seite 58 und 59: 5. ZusammenfassungIn dieser Arbeit
Seite 60 und 61: 5. ZusammenfassungLaserpulses verl
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