Lasermanipulation von Teilchenstrahlen – Kühlen und Beschleunigen im Intensitätsbereich von mW bis PW
Dr. Ulrich Schramm (LMU München, Sektion Physik)

<p>Atome oder Ionen, aber auch Elementarteilchen können in ihrer Bewegung mit Licht manipuliert werden, sei es durch resonante Anregung beispielsweise atomarer Übergänge oder bei hohen Intensitäten durch die Wechselwirkung geladener Teilchen mit dem primären elektromagnetische Feld des Lichts. Zwei extreme Beispiele sollen hier vorgestellt werden.</p>

<p>Durch Laserkühlung gespeicherter Ionenstrahlen kann die Relativbewegung der Ionen soweit reduziert werden, dass der Strahl in einen Coulomb-geordneten Zustand übergeht, er kristallisiert. Dieser Zustand, der in München erstmals in einem Paul-Fallen Speicherring realisiert werden konnte, wird vorgestellt und seine möglichen Anwendungen in der Quantenoptik und Spektroskopie werden diskutiert.</p>

<p>Auf der anderen Seite können Laserfelder heute Werte annehmen, in denen beispielsweise Elektronen in einer Halbwelle des Lichts auf relativistische Energien beschleunigt werden. Es sollen Effekte der relativistischen Laserplasmaphysik angerissen werden, die zur effizienten Beschleunigung von Teilchen und zur Erzeugung intensiver Röntgenpulse führen können.</p>