aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

and realized up to 6 passes. Energy ratio between the clean and residual
pulse was optimized by tuning of the pulse duration and amount
of passes. Up to 0.6 conversion was achieved with a slightly stretched
pulse. The system delivers perfect near-field beam distribution. We observed
additionally strong modification of near field beam distribution
depending on focal intensity.
Q 10.5 Mo 17:30 HS 223
Influence of the Laser Prepulse on Proton Acceleration in Thin-
Foil Experiments — •Malte Kaluza, Jörg Schreiber, Marko
Santala, George Tsakiris, Klaus Eidmann, Jürgen Meyerter-Vehn,
and Klaus Witte — Max-Planck-Institut für Quantenoptik,
Hans-Kopfermann-Str. 1, 85748 Garching
We investigate the influence of the laser prepulse due to amplified
spontaneous emission (ASE) on the acceleration of protons in thin-foil
experiments. By changing the ASE duration and the foil thickness independently,
the generation of one or two different proton populations
becomes possible. By comparing the experimental results with analytical
estimates for the proton acceleration at the target front and rear sides,
the origin and acceleration process of the different proton populations
can be determined. The possibility to control the duration of the ASE
prepulse is found to be important for an optimal proton acceleration.
Q 10.6 Mo 17:45 HS 223
Ion acceleration from high-intensity laser irradiated thin foils
— J. Schreiber 1,2 , M. Hegelich 1,2 , U. Schramm 2 , D. Habs 2 ,
K. Witte 1 , E. Brambrink 3 , P. Audebert 4 , J. Fuchs 4 , J.C.
Gauthier 4 , •J. Schreiber 1,2 , M. Hegelich 1,2 , U. Schramm 2 , D.
Habs 2 , K. Witte 1 , E. Brambrink 3 , P. Audebert 4 , J. Fuchs 4 ,
and J.C. Gauthier 4 — 1 MPI für Quantenoptik, 85748 Garching,
Germany — 2 Universität München, 85748 Garching, Germany — 3 GSI
Laboratory, 64291 Darmstadt, Germany — 4 LULI, Ecole Polytechnique,
91128 Palaiseau, France
Collimated MeV jets of ions from the rear surface of thin foils irradiated
with ultrashort laser pulses at intensities around 10 19 W/cm 2 are
investigated. We use a Thomson parabola both to characterize the ions
and to measure their respective spectrum and yield. In previous single
shot experiments with high power (100 TW) laser facilities, energies of
up to 5 MeV/nucleon and particle numbers reaching 10 10 per MeV were
measured [1]. This was explained by a modified target normal sheath
acceleration mechanism (TNSA).
New experiments at the 100-TW-laser facility (LULI, Ecole polytechnique)
were performed. We used heated targets in order to remove undesirable
hydrocarbon contaminants on the target surfaces. Different materials
were used and a series of shots with ”buried” layers was done to
get new insights into the acceleration mechanism.
[1] M. Hegelich et al., Phys. Rev. Lett. 89, 085002 (2002).
Q 10.7 Mo 18:00 HS 223
Relativistische Elektronenjets induzieren Kernreaktionen —
•Ben Liesfeld 1 , Kay-Uwe Amthor 1 , Friederike Ewald 1 , Heinrich
Schwoerer 1 , Roland Sauerbrey 1 , Joseph Magill 2 , Jean
Galy 2 und Roland Schenkel 2 — 1 Institut für Optik und Quantenelektronik,
FSU Jena — 2 Institut für Transurane, Forschungszentrum
Karlsruhe
Q 11 Fallen und Kühlung
Beschleunigungsmechanismen in Laser-Plasmen wurden in den vergangenen
Jahren mit wachsendem Interesse untersucht. Sog. Table-top
Lasersysteme, die ultrakurze und ultraintensive Laserpulse mit einer
Wiederholfrequenz von 10 Hz erzeugen, bieten einen flexiblen, effizienten
und günstigen Zugang zu hochenergetischen Teilchen verglichen mit
großen Beschleuniger-Einrichtungen. Die beispielsweise von relativistischen
Elektronen in geeignetem Konvertermaterial erzeugte Bremsstrahlung
kann zur Anregung nuklearer Reaktionen genutzt werden. Wir erzeugten
hochenergetische Bremsstrahlung mit relativistischen Elektronen,
die durch relativistische Selbsfokussierung eines ultrahochintensiven
Laserpulses in einem He-Gasjets beschleunigt wurden. Induzierte Kernreaktionen
sowohl im Konverter als auch in Sekundär-Targets wurden mit
zeitaufgelöster γ-Spektroskopie nachgewiesen. Die Photonentemperatur
der Bremsstrahlung lag im Bereich der Riesenresonanzen schwerer Kerne,
was die Erzeugung einer großen Zahl von Kernreaktionen ermöglichte.
Unsere Experimente umfassten (γ, xn)-Reaktionen in 181 Ta, (γ, xn)- und
(n, γ)-Reaktionen in 197 Au sowie Transmutation von 129 I zu 128 I.
Q 10.8 Mo 18:15 HS 223
Ein Ringresonator für einen Photonenkollider beim künftigen
Linearbeschleuniger TESLA — •Guido Klemz und Klaus Mönig
— DESY Zeuthen, Platanenallee 6, D-15738 Zeuthen
Die Compton Rückstreuung eines Laserstrahls an einem relativistischen
Elektronenstrahl bietet die effizienteste Methode zur Erzeugung
von γ-Quanten mit einigen hundert GeV Photonenenergie. Von der
Beobachtung der ablaufenden teilchenphysikalischen Prozesse bei γγ-
Kollisionen in diesem Energiebereich werden wesentliche Beiträge zur
Klärung der Existenz von Higgs-Bosonen, Supersymmetrie sowie zur Entwicklung
einer Quantentheorie der Gravitation erwartet.
Die Anforderungen an ein geeignetes Lasersystem sind eine Emissionswellenlänge
im Bereich um 1µm, etwa 2TW Puls-Spitzenleistung, 3ps
Pulsdauer (FHWM) und ca. 100kW mittlere Ausgangsleistung mit einer
zum Beschleuniger synchronen zeitlichen Pulsstruktur. Solche Hochleistungslaser
sind absehbar nicht verfügbar. Es soll gezeigt werden wie
dennoch durch Ausnutzung der resonanten Leistungsüberhöhung in zwei
ineinander geschachtelten optischen Speicherringen eine hinreichend hohe
γγ-Luminosität (Ereignisrate) mit vertretbarem R&D-Aufwand erreichbar
scheint. Die Ringresonatoren sind um den ausgedehnten teilchenphysikalischen
Detektor herum anzuordnen. Die Ergebnisse einer numerischen
Simulation der wellenoptischen Eigenschaften des Resonators unter
Berücksichtigung der Randbedingungen durch das teilchenphysikalische
Umfeld sowie Fertigungs- und Alignment-Toleranz der optischen Komponenten
werden vorgestellt.
Zeit: Montag 16:30–18:45 Raum: HS 224
Q 11.1 Mo 16:30 HS 224
Der kollektive atomare Rückstoßlaser — •Dietmar Kruse, Christoph
von Cube, Sebastian Slama, Benjamin Deh, Claus Zimmermann
und Philippe W. Courteille — Physikalisches Institut
der Universität Tübingen, Auf der Morgenstelle 14, D-72076 Tübingen
Wir berichten über die experimentelle Beobachtung von Lasertätigkeit
aufgrund von kollektivem atomaren Rückstoß (CARL) [1,2]. Rubidiumatome
werden in dem Dipolkraftfeld eines einseitig gepumpten optischen
Hochfinesse-Ringresonators gespeichert. Die Atome streuen Licht in die
gegenläufige Resonatormode, vorausgesetzt sie sind periodisch entlang
der Resonatorachse angeordnet. Diese Rückstreuung ist von einer unbeschränkten
Beschleunigung begleitet. Wenn die Atome hingegen einer
durch eine optische Melasse ausgeübten Reibungskraft ausgesetzt sind,
formen sie spontan aus einer ungeordneten räumlichen Verteilung heraus
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ein laufendes Dichtegitter, das zu stationärer Lasertätigkeit in der gegenläufigen
Mode Anlass gibt. Wir untersuchen die Dynamik der Resonatorfelder
und charakterisieren die Dynamik der Atome sowohl im Ortsals
auch im Geschwindigkeitsraum. Numerische Simulationen befinden
sich in guter Übereinstimmung mit den experimentellen Beobachtungen.
[1] R. Bonifacio et al., Nucl. Instrum. Methods 341, 360 (1994)
[2] D. Kruse, C. von Cube, C. Zimmermann, Ph.W. Courteille, Phys.
Rev. Lett. 91, 183601 (2003)