Entwicklung von Wakefield-basierten Apparaturen zur Kompression der longitudinalen Phasenraumverteilung an ELBE (WAKOMP)

im Rahmen des BMBF-Forschungsschwerpunktes „Freie-Elektronen-Laser: Untersuchung von Materie mit ultrakurzen, extrem intensiven Röntgenpulsen"

An der Strahlungsquelle ELBE2 (ELBE: supraleitender ElektronenLinearbeschleuniger mit hoher Brillanz und geringer Emittanz) am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) werden im Rahmen eines Zukunftsprojektes die Parameter und Anwendungsmöglichkeiten des ELBE-Beschleunigers erweitert und Hochleistungslasersysteme für Laser-Plasma-Beschleunigungsexperimente bzw. kombinierte ELBE-Laser-Experimente aufgebaut. Um die Wechselwirkung zwischen Laser- und Elektronenpuls möglichste effektiv zu gestalten, müssen die Phasenräume von Laser- und Elektronenpuls weitestgehend überlappen. Das Ziel von WAKOMP liegt in der Entwicklung von Konzepten zur gezielten Manipulation der longitudinalen Phasenraumverteilung des Elektronenstrahls. Dazu werden zwei Wakefield[1]-basierte Ansätze numerisch untersucht und exemplarisch für den Elektronenstrahl in ELBE optimiert. Die Apparaturen sollen abschließend als Prototyp realisiert und an ELBE betrieben werden, um so eine vollständige Charakterisierung zu erreichen. Im Ergebnis sollen die Wakefield-basierten Apparaturen zur Manipulation, insbesondere zur Linearisierung der longitudinalen Phasenraumverteilung des Elektronenstrahls, dienen. Dadurch wird eine bessere Kompression der Pulslänge des Elektronenstrahls ermöglicht, die Voraussetzung für die Entwicklung und Nutzung nationaler und internationaler Lichtquellen ist.

Pulskompression an ELBE, mit frdl. Genehmigung durch P. Michel, HZDR.

[1] Wakefields (dt.: „Kielwellen“) sind vom Teilchenstrahl erregte, nach seiner Passage durch eine Beschleunigerstruktur dort verbleibende, nur langsam abklingende elektromagnetische Felder.

"Gemeinsam viel heller. Im Verbund das Potenzial der hellsten Lichtquellen der Welt ausschöpfen." (FEL FSP-302)

Bearbeiterin:
Dipl.-Phys. Franziska Reimann

Projektverantwortliche:
Prof. Dr. rer. nat. habil. Ursula van Rienen

Gefördert durch das

Kenn-Nr. 05K13HR2