Erzeugung von XUV- und Röntgenstrahlung mit Femtosekunden-Laserimpulsen

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Die Entdeckung von neuen Lasermaterialien, wie z.B. dem Titan-Saphir Kristall, ermöglicht die Realisierung neuer Ultrakurzpuls-Laser mit extrem hohen Spitzenleistungen und elektrischen Feldstärken die deutlich über denen der inneratomarer Felder liegen. In der vorliegenden Arbeit wird die Erzeugung von Strahlung im vakuum-ultravioletten Spektralbereich (VUV-Strahlung: 0,2nm bis 200nm) und im Röntgenspektralbereich durch die Bestrahlung von Festkörperoberflächen mit Femtosekunden-Laserimpulsen beschrieben. Die Erzeugung höherer Harmonischer an Festkörperoberflächen mit fs-Laserimpulsen wurde zum ersten Mal bis zur 18. Harmonischen nachgewiesen. Die Strahlung der Harmonischen besteht aus einzelnen monochromatischen Linien und die Intensität der Harmonischen fällt zu höheren Ordnungen hin monoton ab. Das Kontrastverhältnis von Spitzenintensität zu Impulsuntergrund des anregenden Laserimpulses beeinflusst entscheidend die Intensität der Hamonischen. Die Strahlung ist gut gebündelt und kohärent. Aus der Wechselwirkung eines fokussierten fs-Laserimpuls mit einer Festkörperoberfläche entsteht ein Mikroplasma mit extremen Eigenschaften. Mikroplasmen sind Strahlungsquellen, die in einem weiten Bereich des kurzwelligen Spektrums bis hin zu MeV-Röntgenstrahlung emittieren. Die Strahlung wird auf einer Zeitskala von unter 1 ps emittiert und liegt damit deutlich (etwas zwei Gößenordnungen) unterhalb der mit bisherigen Methoden, wie z.B. gepulste Röntgenquellen Synchrotronstrahlung, minimalen Impulsdauer. Die Ergebnisse zeigen, dass Röntgenemissionen aus Ultrakurzzeit Laserplasmen starke Linienstrahlung aufweisen. Die Strahlung selektierter Linien mit gebogenen Kristallen fokussiert. Durch die Auswahl des Targetmaterials und der Oberflächenbeschaffenheit konnte die Röntgenausbeute gesteigert werden. Aufgrund der Ergebnisse sind erste Anwendungen der Strahlung bereits durchgeführt worden. Ein einfaches und robustes Detektorsystem für den VUV-Strahlungsbereich besteht aus Phosphorschirm/Abbildungsoptik/CCD-Kamera wurde entwickelt und kalibriert. Erstmals wurde gezeigt, dass durch VUV-Strahlung Strahlenschäden in rückseitig gedünnten CCD-Chips induziert werden, die durch die Bestrahlung mit UV-Licht ausgeheilt werden können.
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Dokumententyp:
Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Fakultät / Institut:
Fakultät für Physik » Experimentalphysik
Dewey Dezimal-Klassifikation:
500 Naturwissenschaften und Mathematik » 530 Physik
Stichwörter:
Ultrakurze Röntgenimpulse, gebogene Kristalle, VUV-Detektoren, CCD-Detektoren
Sprache:
Deutsch
Kollektion / Status:
Dissertationen / Dokument veröffentlicht
Datum der Promotion:
07.06.2000
Dokument erstellt am:
07.06.2000
Promotionsantrag am:
27.07.2000
Dateien geändert am:
07.06.2000
Medientyp:
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