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entdeckt_01_2016 - Laser als Teilchen-Turbo

entdeckt 01 .16 TITEL WWW.HZDR.DE // HZDR-Physiker arbeiten an neuartigen Beschleunigungsmethoden für die Strahlentherapie. Karl Zeil hat seinen Kittel angezogen, die Schuhe gewechselt und eine Haube über den Kopf gestreift. Der Grund für die Chirurgenkluft: „Wir gehen jetzt in unser Laserlabor, und das ist ein Reinraum“, erklärt der Physiker. „Wir müssen die Anlage penibel vor Staub schützen, denn Staub ist der Teufel aller Optiken!“ Dann öffnet Zeil die Tür und betritt einen klas- senzimmergroßen Raum vollgestellt mit länglichen Tischen, auf denen sich Blenden, Spiegel und Linsen drängen. Für das Personal bleiben nur ein paar schmale Gänge. „Das ist der Hochleistungslaser DRACO, unser Arbeitspferd“, erläutert Zeils Kollege Arie Irman. Die Abkürzung DRACO leitet sich ab von „Dresden Laser Acceleration Source“. Das Gerät arbeitet in mehreren Stufen: Ein Titansaphir-Laser, kaum größer als ein Schuhkarton, erzeugt ultrakurze, relativ schwa- che Infrarotpulse. Sie durchlaufen mehrere Verstärkerstufen und werden zwischendrin durch Spezialoptiken geformt, gestreckt, geweitet und wieder komprimiert und gebündelt. Am Ende besitzen die Pulse die milliardenfache Leistung, bis zu einem Petawatt, eine Billiarde Watt – allerdings nur für den extrem kurzen Zeitraum von 30 Femtosekunden, das ist deutlich weniger als eine billionstel Sekunde. Der Superlaser dient einem einzigen Zweck: Zeil und Irman versuchen, Teilchen möglichst effizient bis nahe an die Licht- geschwindigkeit zu bringen. Beide leiten eine Nachwuchsgrup- pe am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf. Während sich Irmans Team um die Laser-Beschleunigung von Elektronen bemüht, versuchen Zeil und seine Kollegen, Protonen und an- dere Ionen auf Trab zu bringen. Die Vision: eine leistungsfähi- ge und relativ kompakte Bestrahlungsanlage für die moderne Tumortherapie mit Protonen. Teilchenbeschleuniger spielen heute in Forschung und An- wendung eine prominente Rolle: Eine Riesenanlage wie der LHC (Large Hadron Collider) am CERN in Genf lässt Wasser- _TEXT . Frank Grotelüschen LASER ALS TEILCHEN-TURBO MAXIMAL: Der Laserphysiker Arie Irman justiert die Verstärkerstrecke am DRACO-Laser mit großer Sorgfalt, um Energie und Profil des Lichtstrahls zu optimieren. Foto: Oliver Killig

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