Dynamik und Nichtgleichgewicht Femtosekunden-lasererzeugter Plasmen: Ramanprozesse in dichten Plasmen

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Die wissenschaftliche Zielsetzung dieses Projektantrages ist die Fortführung der Untersuchungen der Dynamik und des Nichtgleichgewichtes von dichten Femtosekunden-lasererzeugten Plasmen auf einer Zeitskala von einigen 10 Femtosekunden bis zu mehreren Pikosekunden. Mit experimentellen und theoretischen Methoden soll ein möglichst komplettes Bild über das zeitliche Verhalten dieser Plasmen erhalten werden. Dabei ist der experimentell so gut wie kaum erforschte Bereich der stark gekoppelten Plasmen mit hoher Dichte und relativ niedriger Temperatur von besonderen Interesse. Durch die Entwicklung von kompakten Hochintensitätslasern eröffnet sich nun mit Hilfe von intensiven Ultrakurzpulslasern die Gelegenheit, die Evolution dichter Plasmen auf einer Femtosekunden-Zeitskala zu verfolgen. Die von uns entwickelte Methode der Elektronendichtemessung mittels hohen Harmonischen ermöglicht in Plasmen den schwer zugänglichen Bereich der Elektronendichte über 1023 cm-³ zeitaufgelöst zu untersuchen. Diese Methode wurde eingesetzt, um die komplexe dielektrische Funktion und die optischen Eigenschaften dichter Plasmen experimentell und theoretisch zu untersuchen. Diese Untersuchungen sollen fortgeführt werden. Weiterhin werden zeitaufgelöste Messungen der Plasmabewegung unter dem Einfluss von Laserintensitäten bis zu 1019 W/cm² durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens wird auch die zeitaufgelöste Röntgenspektroskopie eingesetzt, um durch die Analyse von Linienprofilen die Plasmaparameter Dichte und Temperatur als Funktion der Zeit zu ermitteln.