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Technologie für ultrakurze und ultraintensive Laserimpulse

Bei der gegenwärtig zur Erforschung sehr schnell entstehender biologischer, physikalischer und chemischer Phänomene eingesetzten Technologie sind zahlreiche Unzulänglichkeiten zu Tage getreten. Diese ständig steigenden Anforderungen der Forschung führten zur Entwicklung von Titan-Saphir-Lasersystemen mit extrem hohen Leistungen und extrem kurzen Impulszeiten in sehr kurzen Intervallen.
Technologie für ultrakurze und ultraintensive Laserimpulse
Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) ist eine Technik zur Erzeugung eines monochromatischen Strahls von kohärentem Licht hoher Intensität. Heutzutage wird die Lasertechnik auf zahlreichen wissenschaftlichen und industriellen Gebieten eingesetzt. Doch trotz ihrer intensiven Anwendung in der Forschung gibt es noch viele ungelöste biologische, physikalische und chemische Rätsel. Dies ist vor allem darauf zurück zu führen, dass diese Phänomene innerhalb von Zeiträumen in der Größenordnung einiger zehn Picosekunden oder weniger ablaufen, so dass die heute verfügbare Technik hier nicht einsetzbar ist.

Diese ständig steigenden Anforderungen der Forschung führten zur Entwicklung von drei außerordentlich leistungsstarken Titan-Saphir-Lasersystemen für den Femtosekunden-Bereich, die Impulse mit einer Leistung von bis zu hundert Terawatt mit Wiederholraten von 10 Hz erzeugen. Diese Höchstleistungslaser können außerdem zur Entwicklung von sekundären Strahlungsquellen (für IR-, UV-, VUV- und XUV-Licht sowie Röntgen- und Gammastrahlung) verwendet werden, die Photonenenergie in der Größenordnung GeV liefern. Ebenfalls entwickelt wurde eine hoch spezialisierte Station zur Erzeugung von Neutronen- und hochenergetischen Elektronen-Bursts. Diese Partikel sind in vielen Zeitbereichsstudien wie etwa der Erforschung der kinetischen Vorgänge in schnell entstehenden Phänomenen von großer Bedeutung.

Möglich wurden diese Hochenergie-Femtosekunden-Laser vor allem durch Technologien, die erst in jüngster Zeit entwickelt wurden, so z.B. die Technik der Kryokühlung der Verstärkerkristalle und den innovativen Stretcher. Die neuen Laser werden sicherlich neue Maßstäbe setzen, die sich nachhaltig auf die künftigen Anwendungen und Märkte für die Lasertechnologie auswirken werden. Die Laseranordnungen sind voll betriebsbereit und stehen europäischen Forschern zur Verfügung, die an verschiedenen Forschungsaktivitäten wie z.B. der Plasma- und Ionisationsdynamik, der Kernphysik und Astrophysik, der Röntgenbeugungsanalyse an Festkörpern und Molekülen sowie an industriellen Prozessen wie etwa der Entwicklung von Quellen für weiche Röntgenstrahlung - insbesondere für die Lithographie - beteiligt sind.

Verwandte Informationen

Datensatznummer: 80537 / Zuletzt geändert am: 2005-09-18
Bereich: Biologie, Medizin