Grundlagen neuartiger Röntgenlaser (Thema modifiziert)

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Peter Viktor Nickles
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5109670

Das Projekt befasst sich mit der Realisierung neuartiger Röntgenlaser auf der Basis der sog. "Transienten Inversion". Bisher konnte gezeigt werden, dass derartige Röntgenlaser aufgrund der charakteristisch hohen Verstärkungskoeffizienten bereits bei vergleichsweise niedriger Energie des kurzen Pumplaserimpulses von nur wenigen Joule eine Verstärkungssättigung erreichen können. Auf dieser Basis wurden transiente, lasergepumpte Röntgenlaser in [Ni]- und [Ne]-ähnlichen Ionen realisiert.Nachdem mittlerweile auch erstmalig Laserwirkung in einem mit einem Kurzpulslaser angeregten Kapillarentladungsplasma demonstriert wurde, wird in der nun beantragten Projektverlängerung insbesondere eine Optimierung und Stabilisierung dieses Anregungsmechanismus angestrebt. Es ist vorgesehen, durch den Einsatz einer für den transienten Prozess angepassten travelingwave-Pumpanordnung eine noch höhere Verstärkung (s 30 cm-1) im lang-kurz-Puls-Anregungsschema zu erreichen.Bei dem Kapillarentladungs-Schema soll eine Verbesserung der Stabilität durch Untersuchungen zur Geometrie erreicht werden. Durch Einsatz anderer Materialien, wie Ti-Oxyd Kapillaren sollen kürzere Wellenlängen (l~32 nm) realisiert werden.Die Arbeiten an dem mit einem kurzen Laserpuls gepumpten Gaspuffsystem (Argon) werden weitergeführt. Untersuchungen zum Ionisationsverhalten von Kapillaren, die mit ultraintensiven Laserpulsen zu bestrahlen sind, werden durchgeführt.Die Strahlung der Röntgenlaser ist hinsichtlich ihres zeitlichen und Kohärenzverhaltens zu charakterisieren. Ziel ist die Demonstration von Kurzpuls-Röntgenlasern hoher Effizienz, die als table-top-Systeme für Anwendungszwecke zur Verfügung stehen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1053: Wechselwirkung intensiver Laserfelder mit Materie