entdeckt_02_2012

TITEL// Das Forschungsmagazin aus dem HZDR WWW.Hzdr.DE 20 21 Laserintensitäten erzeugen können, die Lücke zwischen im Experiment gemessenen und von den bisherigen Modellen vorhergesagten Temperaturen weiter öffnen. Da die heißen Elektronen die Vermittlerrolle in der Laser-Ionenbeschleuni- gung spielen, indem sie die Energie vom Laser zu den Ionen übertragen, ist ein genaues Verständnis der heißen Elek- tronen und ihres Verhaltens in der Elektronenwolke aber von großer Bedeutung. Präzise Voraussagen erstmalig möglich Mit dem erweiterten Modell der Laser-Elektronen-Wechsel- wirkung, die der Physiker Thomas Kluge mit Unterstützung von Michael Bussmann, Leiter der Juniorgruppe „Computer- gestützte Strahlenphysik“ entwickelt hat, ist es nun möglich, die Leistung zukünftiger Lasersysteme so zu skalieren, dass sie Ionenenergien erreichen können, wie sie für zukünftige An- wendungen benötigt werden. „Unsere neuen Erkenntnisse ver- bessern Jahrzehnte alte Modelle. Sie erlauben uns einerseits die Erklärung bisheriger Messungen, andererseits ermögli- chen sie uns genaue Vorhersagen zur Optimierung zukünftiger Experimente“, sagt Michael Bussmann. Ausgehend von diesen Resultaten hat das Dresdner Team bereits das nächste Ziel ins Auge gefasst. Die beiden Physiker wollen verstehen, wie die Energie von den Elektronen zu den Ionen übertragen wird, um mehr Einsicht in die Laser-Ionenbeschleunigung zu erhalten. Obwohl sie damit fundamentale Fragestellungen der Laser- Materie-Wechselwirkung angehen, tun sie dies mit dem Ziel, die klinische Anwendung der Laserbeschleunigung von Ionen für die Krebsforschung und -therapie voranzutreiben. PUBLIKATION: T. Kluge, T.E. Cowan, A. Debus, U. Schramm, K. Zeil, M. Bussmann: “Electron temperature scaling in laser interaction with solids“, in Physical Review Letters, Bd. 107, S. 20 (DOI: 10.1103/PhysRevLett.107.205003) ELEKTRONENWOLKE: Jedes einzelne Elektron „sieht“ die Laserwelle zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt. Dieser Relativitätseffekt ist kaum vorstellbar, aber für die exakte Bestimmung der Energie von laserbeschleunigten Teilchen unabdingbar. KONTAKT _Institut für Strahlenphysik im HZDR Prof. Ulrich Schramm u.schramm@hzdr.de

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