Lasergetriebene Kurzpuls-Elektronenquelle mit Hochfrequenz-Pulskompression

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Das beantragte Großgerät dient der Erzeugung, Formung und dem Nachweis ultrakurzer Elektronenpulse mit Pulsdauern von 100 fs, Elektronenenergien von 100 - 190 keV und einer Pulsladung von 106 e- /Puls. Die Pulse werden durch Photoemission mittels eines kurzen Laserpulses erzeugt, in einem Gleichfeld auf bis zu 120 kV beschleunigt und in zwei separaten Hochfrequenz-Resonatoren komprimiert und auf 190 keV nachbeschleunigt. Die Quelle wird eingesetzt für fs zeitaufgelöste Beugungsexperimente zur Untersuchung der Dynamik schneller Strukturänderungen in laser-angeregten Materialien. Aufgrund ihrer Brillanz erlaubt sie als Laborquelle die Untersuchung irreversibler Phänomene und Experimente an nanoskaligen Probensystemen (sehr dünne Filme,einzelne/wenige Nanopartikel). Die Quelle spielt eine zentrale Rolle im Teilprojekt C01 des Antragstellers im Rahmen des beantragten SFB 1242. Im Mittelpunkt stehen dort Experimente zur: Untersuchung der Energierelaxation/Elektron-Phonon-Kopplung in nanoskaligen Materialsystemen, Analyse von Nicht-Gleichgewichtseffekten im Phononensystem, Anregung und Relaxation kohärenter Gitteranregungen und Dynamik ultraschneller Phasenübergänge in Nanostrukturen nach Nichtgleichgewichtsanregung. Darüber hinaus sind Projekte zur Untersuchung von Phasenwechselmaterialien, zur Glasbildung und der Dynamik von flüssig-flüssig Übergängen in unterkühlten Schmelzen geplant.