Diagnostik von extremen Zuständen der Materie nach Bestrahlung mit intensiven Lasern: Einfluss von Feldfluktuationen auf Strahlungsübergänge

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Toepffer
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5107418

Es werden die nach Bestrahlung mit intensiven Laserimpulsen entstehenden extremen Zustände der Materie untersucht. Information über den erzeugten, hochkorrelierten Plasmazustand ist u.a. im Spektrum der Strahlungsübergänge in Ionen enthalten, weil die Linien durch Eigenbewegung und die Mikrofeldfluktuationen verschoben, aufgespaltet und verbreitert werden. Die Bewegung von Strahlern und Störern wird im Rahmen der Molekulardynamik (MD) auf Computern simuliert. Dazu werden die gekoppelten Bewegungsgleichungen von Elektronen und Ionen mit allen Wechselwirkungen der Teilchen untereinander und mit äußeren Feldern numerisch integriert. Die Teilchen können klassisch oder als quantenmechanische Wellenpakete behandelt werden. Durch geeignete hierarchische Methoden können z.Zt. schon auf Workstations einige tausend Teilchen simuliert werden. Hier maßgebliche Vorteile der MD-Computersimulation sind:· Keine Einschränkungen auf Zustände im oder nahe beim Gleichgewicht,· die Ionen im Target dürfen stark miteinander korreliert sein,· es brauchen keine Annahmen über die Statistik der Mikrofeldfluktuationen gemacht zu werden.Die MD-Simulationen sind insofern komplementär zu Clusterentwicklungen und quantenkinetischen Verfahren. Sie gestatten eine Überprüfung der Extrapolation dieser Methoden in das Regime moderater Kopplung und liefern über weite Parameterbereiche Eingabedaten zur anschließenden Berechnung von Linienprofilen zur Diagnose des Targetplasmas.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1053: Wechselwirkung intensiver Laserfelder mit Materie
• Beteiligte Person: Professor Dr. Paul-Gerhard Reinhard