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JETIJenaer Titan:Saphir 40 Terawatt Laser System

JETI40 ist ein semikommerzielles Hochintensitätslasersystem, das Pulsspitzenleistungen von bis zu 40 TW für experimentelle Studien zur Verfügung stellen kann.

Diese Pulse werden in einem Femtosekundenoszillator erzeugt und entsprechend der gestreckten-Pulsverstärkung (CPA) in mehreren Verstärkerstufen auf bis zu 1,5 Joule mit 10 Hz Wiederholrate verstärkt. Nach der Rekomprimierung auf minimal 25 fs Pulsdauer ergeben sich durch die begrenzte Transmissionseffizienz des Puls­kompressors maximal 40 TW Spitzenleistung. Für diese Pulsdauern ist eine Bandbreite von 40 nm (FWHM) um die Zentralwellenlänge von 800 nm notwendig.

Blick in das JETI40-Labor.

Fokussiert man diese Pulse in einer Vakuumkammer mit Hilfe von Paraboloidspiegeln sehr akkurat, erhält man Spitzenintensitäten von bis zu 1020 W/cm2. Für Experimente sind derzeit zwei Target­kammern mit 50 cm und 85 cm Durchmesser im Einsatz. In diesen werden die Experimente zur Untersuchung von Laser-Plasma-Wechselwirkungen im Bereich der lasergestützten Elektronen- und Ionenbeschleunigung, zur Erzeugung hoher Oberflächen­harmonischer und zur Erzeugung sekundärer XUV und Röntgen­strahlung aufgebaut. Aufgrund der Pulseigenschaften der erzeu­gen­den Laserstrahlung sind alle er­zeu­gten (Teilchen-)Strahlungsarten vergleichbar kurz gepulst und stehen dadurch mit hoher Brillanz auch für weiterführende Experimente zur Verfügung.

Eine Besonderheit des JETI40-Labors ist die Kombination mit einem Few-Cycle-Probestrahl für Pump-Probe-Experimente (25 fs/6 fs), der eine Untersuchung der Laser-Plasma-Wechselwirkung mit bisher nicht erreichter zeitlicher Auflösung möglich macht.