sFLASH: Seeding-Experimente bei FLASH

Freie-Elektronenlaser (FEL) verwenden einen hochrelativistischen Elektronenstrahl, um Röntgenstrahlung entlang eines Undulators zu erzeugen. Das dabei zugrundeliegende Prinzip der selbstverstärkenden spontanen Emission von Licht (engl. abg. SASE) führt dabei zu einem exponentiellen Anstieg der Lichtintensität. Der stochastische Charakter der spontan abgestrahlten Undulatorstrahlung bedingt die Schuß-zu-Schuß Fluktuationen der spektralen Eigenschaften der FEL-Pulse. Eine Möglichkeit diese Fluktuationen zu verringern, soll durch das so genannte "Seeding" des FEL´s erreicht werden. Neben der direkten Anregung des FEL-Prozesses durch ein externes Laserfeld ist es möglich, die innere Struktur der Elektronenpakete mittels externer Laser derart zu manipulieren, dass der FEL-Prozess durch diese aufgeprägte Struktur initiiert wird. Das dabei entstehende Stromprofil der Elektronenpakete erlaubt die Abstrahlung auch bei höheren Harmonischen der initialen Laserwellenlänge.
Am Freie-Elektronenlaser FLASH werden derzeit Experimente zum sogenannten High-Gain Harmonic Generation (HGHG) durchgeführt. Das Prinzip der Elektronenstrahlmanipulation beim HGHG ist im obigen Schema skizziert. Ziel der Forschung ist die Machbarkeit diese Betriebsmodus mit den speziellen FLASH Strahlparametern zu untersuchen.Des Weiteren sollen in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Dortmund Experimente zu neuartigen Operationsmodi (EEHG) untersucht werden, die es erlauben, zu noch höheren Harmonischen der Laserwellenlänge zu gelangen.

Dieses Projekt ist Teil des BMBF-Forschungsschwerpunkts Freie-Elektronen-Laser

 

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