Generation of monoenergetic ion beams with a laser accelerator
Jena, Univ., Diss., 2009
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Körperschaft: | |
| Weitere Verfasser: | , , |
| Format: | UnknownFormat |
| Sprache: | eng |
| Veröffentlicht: |
Jena
2009
|
| Schlagworte: | |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
Tag hinzufügen | Zusammenfassung: | Jena, Univ., Diss., 2009 Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Erzeugung monoenergetischer Protonen- und Ionenstrahlen mittels laserbasierter Teilchenbeschleuniger. Eine Methode wurde entwickelt, welche es erlaubt, die bei relativistischen Laser-Plasma-Wechelswirkungen auf Festköpertargets auftretenden Raumladungseffekte gezielt mit einer punktartigen Teilchenquelle zu kombinieren. Durch diese einzigartige Interaktionsgeometrie konnten zum ersten Mal Protonenstrahlen mit einem intrinsisch schmalen Energiespektrum mit einem wenige Mikrometer großen Laserbeschleuniger generiert werden. Der experimentelle Aufbau wurde im Verlauf der vergangenen drei Jahre konsequent im Hinblick auf Reproduzierbarkeit und die maximal erzielten Teilchenenergien verbessert. Der daraus resultierende Grad an Verlässlichkeit erlaubte die Bestimmung der ersten Energie-Skalierungsgesetze speziell für monoenergetische Protonenstrahlen. Darüber hinaus konnte die Interaktionsgeometrie auf verschiedene Targetmaterialien übertragen werden, was die Erzeugung monoenergetischer Kohlenstoffstrahlen ermöglichte. Die experimentelle Arbeit wurde von der parallelen Entwicklung eines komplexen theoretischen Modells unterstützt, welches die Beobachtungen vollständig erklärt und in hervorragender Übereinstimmung mit zahlreichen numerischen Simulationen ist. Die hier vorgestellten Ergebnisse weisen weit über die Grenzen der vorliegenden Arbeit hinaus: Die Möglichkeit, zuverlässig monoenergetische Ionenstrahlen mittels kompakter, laserbasierte Teilchenbeschleuniger zu erzeugen ist, in Verbindung mit den einzigartigen Eigenschaften laserproduzierter Teilchenstrahlen, von fundamentaler Bedeutung für die Grundlagenforschung, für die Materialwissenschaften und potenzielle medizinische Anwendungen und wird maßgeblich zur Entwicklung einer neuen Generation von Beschleunigern beitragen. |
|---|---|
| Beschreibung: | XIV, 128 S. Ill., graph. Darst. 29,5 cm |