Strahlungsquelle für ultrakurze Pulse im Vakuum-UV und THz-Bereich

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In Synchrotronstrahlungsquellen beträgt die Pulsdauer 50-100 ps, während zahlreiche atomare Phänomene auf einer Zeitskala weit unterhalb einer Pikosekunde stattfinden. Es ist daher von großem Interesse, an Synchrotronstrahlungsquellen kürzere Pulsdauern zu erreichen. Unter Verwendung des U-250-Undulators („optisches Klystron“) und einem fs-Lasersystem sollen am Elektronenspeicherring DELTA für zeitaufgelöste Experimente intensive VUV-Strahlungspulse erzeugt werden, die hoch-kohärent, ultrakurz (50 fs) und mit dem Lasersystem synchron sind. Ferner entstehen hierbei intensive 300-fs-Pulse im THz-Bereich. Die benötigten Komponenten (fs-Lasersystem mit umfangreichem Zubehör, neue Undulator-Netzgeräte, evakuierte Laserstrahlführung, THz-Strahllinie) bilden als Funktionseinheit eine Quelle für ultrakurze Strahlungspulse. Neben einem stabilen Routinebetrieb für Experimente, die fs-Zeitauflösung oder hohe Kohärenz benötigen, besteht das Vorhaben darin, das Verfahren zu kürzerer und durchstimmbarer Wellenlänge sowie kürzerer Pulsdauer weiter zu entwickeln. Die Laser-Elektronen-Wechselwirkung, die thematisch in engem Zusammenhang mit zukünftigen Freie-Elektronen-Lasern steht, soll detailliert untersucht werden. Dies und weitere Anwendungen begründen ein nachhaltiges Forschungsprogramm und einmalige Möglichkeiten der Ausbildung in Laser- und Beschleunigerphysik.