Acceleration of particles with intense laser pulses

• Applicant: Professor Dr. Hans-Jörg Kull
• Subject Area: Optics, Quantum Optics and Physics of Atoms, Molecules and Plasmas
• Term: from 2000 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5239918

Die Teilchenbeschleunigung in Laserplasmakanälen stellt eine neue Perspektive zur Erzeugung energiereicher Elektronen mit intensiven Laserpulsen dar. Das Grundprinzip hierzu bildet die relativistische Selbstfokussierung des Laserstrahls und der inverse FEL-Beschleunigungsmechanismus, der in jüngster Zeit von der Theoriegruppe des MPQ, Garching, vorgeschlagen und mit 3d-PIC Simulationen bestätigt wurde.Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die detaillierte Untersuchung der Teilchenbeschleunigung in relativistischen Laserplasmakanälen. Mit Testteilchenrechnungen sollen der Beschleunigungsmechanismus verstanden und Energiespektren repräsentativer statistischer Ensembles gewonnen werden. Mit analytischen Modellen und 2d-PIC Simulationen sollen kollektive Effekte der Strahlpropagation und Teilchenbeschleunigung untersucht werden. Die Ergebnisse sollen zur Interpretation der experimentell gemessenen und mit 3d-PIC Simulationen gewonnenen Energiespektren dienen. Mit diesen Untersuchungen wird vor allem ein Verständnis der exponentiellen Abnahme der Energieverteilung, der erreichbaren Maximalenergien und der Skalierung der Energien mit der Laserintensität angestrebt.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1053: Wechselwirkung intensiver Laserfelder mit Materie