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Schnappschüsse von getriebenen Elektronen

Schwarmverhalten gibt es nicht nur bei Vögeln, Insekten oder Fischen, auch der Mikrokosmos hat ähnliche Phänomene zu bieten. Einem Team um Ferenc Krausz und seinen Mitarbeitern Laszlo Veisz und Alexander Buck vom Labor für Attosekundenphysik (LAP) am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) und an der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) ist es jetzt in Zusammenarbeit mit Kollegen der Universität Jena erstmals gelungen, laserbeschleunigte Schwärme von Elektronen im Zusammenspiel mit einer Plasmawelle, die aus positiv geladenen Heliumionen und weiteren Elektronen besteht, zu beobachten. Damit haben die Physiker eine Echtzeit-Dokumentation erstellt, wie sich unter Einwirkung von starken Laserpulsen Elektronen zu Bündeln organisieren und sich während des Fluges in ihrem Windschatten verhalten. Die Erkenntnisse erleichtern die Entwicklung von neuen Elektronen- und Lichtquellen, mit denen man etwa die Struktur von Atomen und Molekülen erkundet. In der Medizin könnten die Kenntnisse helfen, neue Röntgenquellen zu entwickeln, deren Auflösung weit besser sein wird als bei aktuellen Geräten. (Nature Physics 13. März 2011)

München, 14.03.2011

Wenn kurze Laserpulse auf Heliumatome treffen, wird deren Struktur gehörig durcheinander gewirbelt. Ist das Licht stark genug, schlägt es aus den Atomen Elektronen heraus, die Heliumatome werden zu Ionen. Diese Mischung aus Elektronen und Ionen nennt man Plasma, das unter starkem Lichteinfluss Wellenstrukturen annehmen kann. In der Laserphysik nützt man diesen Prozess unter speziellen Bedingungen, um einen kleinen Teil der Elektronen rasant bis nahe der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen und zu kontrollieren.

Einem Team vom Labor für Attosekundenphysik am MPQ und an der LMU ist es nun in Kooperation mit Physikern der Universität Jena gelungen, die mit starkem Laserlicht erzeugten Elektronenbündel zusammen mit ihrer treibenden Plasmawelle zu fotografieren.

Lesen Sie weiter in der Pressemitteilung der LMU

Publikation:
Alexander Buck, Maria Nicolai, Karl Schmid, Chris M. S. Sears, Alexander Sävert, Julia M. Mikhailova, Ferenc Krausz, Malte C. Kaluza, Laszlo Veisz;
„Real-time observation of laser-driven electron acceleration“;
Nature Physics, 13. März 2011;
doi: 10.1038/NPHYS1942

Ansprechpartner:
Dr. Laszlo Veisz
Max-Planck-Institut für Quantenoptik
Hans-Kopfermann-Str. 1
85748 Garching, Germany
Tel.: 089 / 32905-233
E-Mail: laszlo.veisz@mpq.mpg.de

Alexander Buck
Max-Planck-Institut für Quantenoptik
Hans-Kopfermann-Str. 1
85748 Garching, Germany
Tel.: 089 / 32905-541
E-Mail: alexander.buck@mpq.mpg.de

Prof. Ferenc Krausz
Fakultät für Physik
Ludwig-Maximilians-Universität München und Max-Planck-Institut für Quantenoptik
Tel.: 089 / 32905-612
Fax: 089 / 32905-649
E-Mail: krausz@lmu.de; ferenc.krausz@mpq.mpg.de
Webseite: www.attoworld.de