Contact
Prof. Dr. Ulrich Schramm
Director Institute for Radiation Physics and Head Laser Particle Acceleration Division
u.schramm
hzdr.de
Phone: +49 351 260 2471
Anne Varga
Secretary Institute of Radiation Physics
a.vargahzdr.de
Phone: +49 351 260 3293
Laser-Teilchenbeschleunigung im Institut für Strahlenphysik
Kernthema der Gruppe ist die experimentelle und theoretische Untersuchung der Licht-Materie Wechselwirkung im relativistischen Intensitätsregime mit dem Fokus, kompakte und brillante Quellen relativistischer Teilchenstrahlen zu entwickeln und auf ihre Anwendbarkeit beispielsweise im Bereich der Strahlenmedizin zu untersuchen und zu optimieren. In Verbindung mit der Strahlungsquelle ELBE steht die Realisierung optischer Undulatoren im Vordergrund.
Laser getriebene Plasmabeschleuniger für Strahlenbiologie mit ultra-hohen DosisleistungenInterdisziplinäre Forschung für die Radiotherapie von morgen. |
Die Abteilung für Laser-Teilchenbeschleunigung betreibt im ELBE Zentrum für Hochleistungsstrahlungsquellen den zweiarmigen 150 Terawatt / Petawatt Ti:Saphir Laser Draco (Dresden laser acceleration source), dessen 30 fs lange Pulse in zwei Experimentierbereichen entweder alleine oder gemeinsam mit den intensiven Elektronenpulsen der Strahlungsquelle ELBE genutzt werden können. Um in Zukunft höchste Laserleistung und Energie gleichermaßen und bei hoher Pulswiederholrate nutzen zu können, liegt ein weiterer Schwerpunkt auf der Entwicklung des diodengepumpten PW Lasers Penelope (Petawatt energy efficient laser for optical plasma experiments).
Die Arbeiten der Gruppe sind aufgrund ihres interdisziplinären Charakters in den Forschungsbereichen Gesundheit ("Krebsforschung") und Materie ("Materie und Technologien" sowie "von Materie zu Materialien und Leben") der Helmholtz Gemeinschaft verankert. Externe Nutzer können zur Zeit über kollaborative Projekte Zugang zu den Hochleistungslasern bekommen.
Laser Ion Acceleration
Intense and tightly focused laser pulses of the DRACO laser transform targets of solid material into hot plasma where at its surface
protons and ions experience acceleration to kinetic energies in the muti 10 MeV range. Our objective is to develop this idea into
compact alternative particle sources for the application in cancer therapy.
Laser-electron acceleration and radiation sources
Accelerating fields exceeding hundreds of GV/m can be generated during the interaction of relativistic laser pulses with transparent plasmas, stimulating the development of compact accelerators of ultimate peak current beams and advanced radiation sources. Emphasis lies on improved understanding and advancing the field to user-readiness.
High power laser DRACO
The continuously improved ultrashort pulse high power laser DRACO offers beam parameters tailored for laser
particle acceleration and dedicated diagnostics. The dual beam 150 TW / Petawatt system can be used in two
independent target areas.
Diode-pumped PW laser PENELOPE
Penelope stands for the development of energy efficient high power lasers, where diode laser pumping technology enables
Petawatt peak power at high pulse energy and repetition rate simultaeously. The system will be optimized for laser-ion
acceleration.
Computational Radiation Physics
We model, simulate and visualise the dynamics of particles and radiation phenomena that are of interest when investigating the physics of laser particle acceleration and develop massively parallel computing schemes.
Application-oriented laser-plasma accelerators
Compact laser-plasma-based particle sources have matured significantly regarding laser technology and understanding of the underlying physics. Both developments pave the way for the setup of an ion accelerator for applications using the PENELOPE laser system.
