Kontakt

Prof. Dr. Ulrich Schramm

Direktor Institut für Strahlen­physik und Lei­ter Abtei­lung Laser-Teilchenbeschleuni­gung
u.schrammAthzdr.de
Tel.: +49 351 260 2471

Stefan Bock

s.bockAthzdr.de
Tel.: +49 351 260 2612

Uwe Helbig

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Tel.: +49 351 260 3371

René Gebhardt

r.gebhardtAthzdr.de
Tel.: +49 351 260 3679

Thomas Püschel

t.pueschelAthzdr.de
Tel.: +49 351 260 2026

Partner

Eye catcher

Hochleistungs Ultrakurzpulslaser Draco

Das HZDR betreibt mit Draco (Dresden laser acceleration source) einen Ultrakurzpuls Hochleistungslaser, der für die Untersuchung von relativistischen Laserplasmen optimale Experimentierbedingungen liefert und auf dem Pulsar System der Firma Amplitude Technologies basiert. Zwei unabhängig einstellbare Hauptstrahlen, die aus einer gemeinsamen Quelle gespeist werden und von weiteren Diagnosestrahlen unterstützt werden, erlauben es, mit Leistungen von 150 Terawatt (4.5 J in 30 fs auf Target) und bis zu einem Petawatt (momentan bis 20 J in 30 fs auf Target) Experimente an drei dedizierten Messplätzen durchzuführen. Diese sind für die Untersuchung verschiedener Targetdichten bei verschiedenen Brennweiten dauerhaft eingerichtet.

Die Basisarchitektur des Ti:Saphir Lasersystems besteht aus einem Femtosekundenoszillator mit Boosterverstärker, einer ersten CPA (chirped pulse amplification) Strecke mit anschließender Pulskompression, einer nichtlinearen XPW (cross polarized wave generation) Pulsreinigungsstufe und einer zweiten CPA Strecke, die eine Pulsenergie von 1.5J bei konstanter Pulswiederholrate von 10 Hz liefert. Beide Stufen verfügen über eine aktive spektrale Phasen- und Amplitudenkontrolle sowie eine kontinuierliche Überwachung der geometrischen Strahlparameter in jedem Element für einen dauerhaft stabilen Betrieb dieser Basiseinheit.

Der Strahl wird anschließend aktiv mit einstellbarer Wiederholrate von bis zu 1 Hz geteilt und entweder in einem kryogenen Verstärker auf 6 J oder mit großer Apertur auf bis zu 45 J verstärkt und in zwei Vakuumkompressoren auf eine Pulsdauer von typischen 30fs komprimiert. Strahlverteilungssysteme erlauben den Transport der Strahlen in die verschiedenen anwendungsoptimierten Experimentierbereiche. Adaptive Optik sichert die Qualität des finalen Fokus während der zeitliche Pulskontrast durch einfahrbare Plasmaspiegel verbessert und im Einzelschuss überwacht werden kann. Beide Strahlen können aufeinander und auf den Elektronenstrahl des Strahlenquelle ELBE synchronisiert werden. Darüberhinaus stehen synchronisierte wellenlängenverschobene oder verbreiterte und damit ultraschnelle Abtaststrahlen zur Verfügung.

Die Anlagen stehen externen Nutzern, die von der Stärke der anwendungsoptimierten permanenten Einrichtungen mit ihren zahlreichen Diagnostikmöglichkeiten profitieren wollen, in begrenztem Umfang offen. Optimale Unterstützung kann im Rahmen kollaborativer Nutzung, die wir empfehlen und gerne anbieten, gewährt werden. Link zu Details.


Auswahl laser- und diagnostikrelevanter Publikationen:

Single Plasma Mirror Temporal Contrast Improvement with On-Shot Characterization,
L. Obst, J. Metzkes, S. Bock, G. Cochran, T. Cowan, T. Oksenhendler, P. Poole, I. Prencipe, M. Rehwald, C. Rödel, H.-P. Schlenvoigt, D.W. Schumacher, U. Schramm, T. Ziegler, and K. Zeil,
Plasma Physics and Controlled Fusion 60, 054007 (2018)
High dynamic, high resolution and wide range single shot temporal pulse contrast measurement,
T. Oksenhendler, P. Bizouard, O. Albert, S. Bock, U. Schramm,
Optics Express 25, 12588 (2017)
First results with the novel Petawatt laser acceleration facility in Dresden,
U. Schramm, M. Bussmann, A. Irman, M. Siebold K. Zeil, D. Albach, C. Bernert, S. Bock, F. Brack, J. Branco, J.P. Couperus, T. Cowan, A. Debus, C. Eisenmann, M. Garten, R. Gebhardt, S. Grams, U. Helbig, A. Huebl, T. Kluge, A. Köhler, J. Krmer, S. Kraft, F. Kroll, M. Kuntzsch, U. Lehnert, M. Loeser, J. Metzkes, P. Michel, L. Obst, R. Pausch, M. Rehwald, R. Sauerbrey, H.-P. Schlenvoigt, K. Steiniger, O. Zarini,
Proc. IPAC2017, Copenhagen, Denmark, paper MOZB1, 48 (2017)
J. Phys.: Conf. Ser. 874 (2017) 012028


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