Wechselwirkung von Einzyklen Lichtpulsen mit Materie

Fortschritte in der Erzeugung von ultrakurzen, optischen Lichtpulsen haben es möglich gemacht, Pulse mit Energien im milliJoule - Joule Bereich und mit Pulsbreiten zwischen 5 und 20 fs (1 Femtosekunde = 10-15s) zu erzeugen. Diese Pulse sind ein neues Werkzeug um Materie auf einer bisher unerreichten Zeitskala zu untersuchen. Fokussierung dieser Pulse ergibt Spitzenintensitäten von 1019W/CM 2 , was einer elektrischen Feldstärke von 1011V/cm entspricht. So starke elektrische Felder trennen Atome in Elektronen und Ionen. Die Elektronen werden im Lichtfeld auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt. Während Kollisionen zwischen den Ionen und den Elektronen wird ein Teil der kinetischen Energie in Röntgenstrahlung umgewandelt. Diese Prozesse sind von großem Interesse für wissenschaftliche Untersuchungen und für technologische Anwendungen. Es wird erwartet, daß diese neue Generation von Femtosekundenquellen der Schlüssel für die Realisierung eines lange verfolgten Forschungszieles ist, nämlich der effizienten Erzeugung von kohärenter, kurzwelliger Strahlung im Röntgenbereich. Diese Röntgenquellen werden ein breites Spektrum an neuen Anwendungsmöglichkeiten in vielen Wissenschaftsdisziplinen eröffnen. Zwei Beispiele sind die Untersuchung von Zellen mit nanometer (1nm = 10-9 m) Auflösung in der Biomedizin und Röntgenlithographie in der Halbleitertechnologie, die eine weitere Verkleinerung von elektronischen Bauelementen ermöglicht. Das Forschungsziel dieses Projektes ist die theoretische Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Materie und optischen Pulsen mit hohen Spitzenintensitäten. Der Schwerpunkt liegt bei der Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Materie und optischen Pulsen mit hohen Spitzenintensitäten. Der Schwerpunkt liegt bei der Untersuchung von Prozessen, die zur Erzeugung von kohärenter Röntgenstrahlung führen.