Relativistische Laserphysik

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Die Forschung unserer Arbeitsgruppe konzentriert sich auf die Entwicklung und Anwendung vonHochleistungslasersystemen, die Spitzenleistungen von über 100 Terawatt (TW) erreichen. Das Lasersystem POLARIS, ein wesentlicher Bestandteil der Forschungsinfrastruktur des HI-Jena, wurde vollständig in unserer Gruppe entwickelt. Derzeit ist POLARIS das weltweit einzige vollständig Laserdioden-gepumpte System, das Laserpulse mit Spitzenleistungen von mehreren 100 TW erzeugt, die routinemäßig in Experimenten eingesetzt werden können. Damit untersuchen wir die von lasererzeugten Plasmen verursachte Beschleunigung von geladenen Teilchen (Elektronen, Protonen oder schwerere Ionen) mit Energien von einigen 10 bis mehreren 100 MeV. Die Entwicklung passender Diagnostiken, vor allem von Laserpulsen mit nur wenigen optischen Zyklen, erlaubt uns detaillierte Studien dieser Vorgänge mit zuvor nie erreichter räumlicher und zeitlicher Auflösung. Mögliche Anwendungen der beschleunigten Teilchenpulse werden ebenfalls untersucht. Diese umfassen u.a. die Erzeugung von sekundären elektromagnetischen Strahlungspulsen oder die Bestrahlung von Tumorzellen.