Helmholtz Forschungsakademie - Hessen für FAIR

Plasmabeschleunigung
ESR

Unkonventionelle Beschleunigungsmethoden

In diesem Projekt befassen sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Helmholtz Forschungsakademie Hessen für FAIR mit der Plasmabeschleunigung.

Die Wechselwirkung kurzer Laserpulse mit dichten Plasmen findet sowohl an der GSI als auch am zukünftigen FAIR-Beschleuniger mit der Entwicklung fortschrittlicher Röntgen- und Teilchenquellen viele Anwendungen. Diese Art der Wechselwirkung ist durch extrem hohe Gradienten und ultrakurze Zeitskalen gekennzeichnet, die noch nicht vollständig verstanden sind und weitere Studien erfordern. 

Hier werden wir uns auf ultraschnelle optische Methoden konzentrieren, um die Laser-Plasma-Wechselwirkung auf der Femtosekunden- und Pikosekunden-Zeitskala zeitlich aufzulösen. Eine Reihe von Experimenten wird an der schon bestehenden PHELIX-Anlage stattfinden, um Diagnosen und neue Wechselwirkungsbedingungen zu testen und so die Wechselwirkung von relativistischen Pulsen mit Materie mit noch nie dagewesener Präzision zu untersuchen.

Für Anwendungen im Bereich der lasergetriebenen Teilchenbeschleunigung ist die LIGHT-Beamline der GSI ein ideales Testumfeld, um die Einkopplung von laserbeschleunigten Protonen und leichten Ionen in konventionelle Beschleuniger zu untersuchen. Eine besonders spannende und einzigartige Anwendung ist die Aussicht, die Einkopplung von laserbeschleunigten Protonen oder leichten Ionen in den SIS-Beschleuniger gemeinsam mit der Beschleunigerabteilung der GSI zu demonstrieren.

ESR
Plasmabeschleunigung