Laser wake field acceleration with external bunch injection
Prof. Klaus Boller (Universität Twente)

Ein Problem konventioneller Teilchenbeschleuniger ist, dass deren Feldstärke auf den Bereich von Megavolt pro Meter begrenzt ist. Dies macht kilometer-grosse Anlagen erforderlich, wenn kinetische Energien von vielen GeV erreicht werden sollen, etwa wie bei DESY. In meinem Vortrag berichte ich über eine Alternative, mit der sich die Größe von Bechleunigern um etwa einen Faktor 1000 reduzieren lässt, basierend auf der Erzeugung von etwa 1000-fach höheren Feldstärken. Letzteres kann prinzipiell erreicht werden, indem TW-Laser in Plasma fokussiert werden, um dort mit höchsten Spitzenintensitäten (etwa 1018 W/cm2) Plasmawellen anzutreiben, die dem Laserpuls als Heckwelle folgen. Allerdings ist es bisher ungelöst, wie man die dafür benötigten ultrakurzen (fs) Elektronen-Pakete bereitstellt und diese mit hoher zeitlicher Präzision in die Plasmawelle injiziert, um einen hohen Grad von Kontrolle des Beschleunigungsprozesses möglich zu machen. In meinem Vortrag erläutere ich die Funktionsweise solcher Laser-Plasma-Beschleuniger, berichte wie man das genannte Injektionsproblem lösen könnte und beschreibe ein entsprechendes Demonstrationsexperiment, dessen Komponenten wir z.Zt. testen.