Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hochleistungs-Laser an der GSI in Betrieb gegangen

19.05.2008
Kombination von Laser und Ionenbeschleuniger an der GSI ist weltweit einzigartig

Die GSI hat einen neuen Hochleistungs-Laser in Betrieb genommen. Wissenschaftler haben an der GSI nun die weltweit einzigartige Möglichkeit, Laserstrahlen und Ionenstrahlen, die in der bestehenden Beschleunigeranlage produziert werden, in Experimenten miteinander zu kombinieren.

So lässt sich Materie im Extremzustand erforschen, wie sie in Sternen oder im Inneren von großen Planeten, zum Beispiel dem Jupiter, vorkommt. In der vergangenen Woche führten Wissenschaftler der GSI und der Technischen Universität Darmstadt erfolgreich das erste Experiment durch. Dies ist der Auftakt für die Erschließung eines neuen wissenschaftlichen Arbeitsfeldes.

Der neue Laser Phelix (Petawatt High-Energy Laser for Ion Experiments) gehört zu den stärksten Lasern weltweit. Er kann Laserpulse mit Energien bis zu 1000 Joule und Laserpulse mit Leistungen bis zu einem halben Petawatt liefern. Die Leistung ist Trillionen Mal, das heißt Milliarden mal Milliarden Mal, höher als bei einem Laserpointer oder einem Laser in einem CD-Spieler.

... mehr zu:
»Ionenstrahl »Laser »Laserpuls »Laserstrahl

Phelix hat solche Ausmaße, dass er in einem eigenen Gebäude von der Größe eines zweistöckigen Wohnhauses komplett unter Reinraumatmosphäre untergebracht ist. Der Laserstrahl, der einen Durchmesser von 30 cm besitzt, wird mit Spezial-Spiegeln zum Experimentierplatz am Ionenbeschleuniger geleitet und dort auf einen Punkt verdichtet. Nur etwa alle 1 ½ Stunden kann ein Laserpuls erzeugt werden.

Der Aufbau erfolgte in internationaler Zusammenarbeit unter Führung der GSI. Die Bauzeit betrug etwa acht Jahre. Während der Bauphase traten unerwartete technische Probleme auf, die das Projekt verzögerten, zum Beispiel bei der Produktion der großflächigen Spezial-Spiegel, mit denen der Laserstrahl geführt wird.

"Wir sind froh, dass wir alle technischen Problemen gemeistert haben und es nun geschafft haben, das erste Experiment durchzuführen, in dem wir Hochenergie-Laserstrahlen mit Ionenstrahlen kombinieren konnten. Wir freuen uns auf die vielen spannenden Experimente in den kommenden Jahren", sagt Professor Klaus Witte, der Phelix-Projektleiter an der GSI.

Mit dem Laser Phelix können in Kombination mit der Beschleunigeranlage für Ionen an der GSI weltweit einzigartige Experimente durchgeführt werden. Ziel ist es, Materie zu erforschen, wenn sie als so genanntes Plasma vorliegt. Plasma ist ein Aggregatzustand neben den bekannteren Aggregatzuständen fest, flüssig und gasförmig, die Materie auf der Erde annehmen kann. Dabei ist die Atomhülle ganz oder teilweise von den Atomkernen getrennt. Dies ist nur unter Extrembedingungen, das heißt vor allem hohen Temperaturen möglich, wie sie in Sternen oder im Inneren des Jupiter vorherrschen. Aus dem Alltag sind uns weniger energiereiche Plasmen bekannt, wie zum Beispiel eine Kerzenflamme oder Blitze bei einem Gewitter.

Im jüngsten Experiment beschossen Wissenschaftler der GSI und der TU Darmstadt mit dem Laser Phelix eine Materialprobe aus Kohlenstoff, sodass sich der Kohlenstoff in ein Plasma umwandelte. Bruchteile von Sekunden später beschossen sie das Plasma mit Ionenstrahlen aus Schwefel. Die Analyse der dabei auftretenden Reaktionen erlaubt es, die Eigenschaften des Plasmas zu erforschen. Auch das Umgekehrte ist in Zukunft geplant: die Erzeugung eines Plasma mit Ionenstrahlen und die Analyse mit Laserstrahlen.

Dr. Ingo Peter | idw
Weitere Informationen:
http://www.gsi.de
http://www.gsi.de/portrait/Pressemeldungen/16052008.html

Weitere Berichte zu: Ionenstrahl Laser Laserpuls Laserstrahl

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Wie Protonen durch eine Brennstoffzelle wandern
22.06.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht Omicron Diodenlaser mit höherer Ausgangsleistung und erweiterter Garantie
20.06.2017 | Omicron - Laserage Laserprodukte GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblick ins geschlossene Enzym

26.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Laser – World of Photonics: Offene und flexible Montageplattform für optische Systeme

26.06.2017 | Messenachrichten

Biophotonische Innovationen auf der LASER World of PHOTONICS 2017

26.06.2017 | Messenachrichten