Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Im Laser-Labor neue Strahlenquelle entwickelt

07.02.2008
Erfolgreiches Experiment an der Universität Jena in "Nature physics" beschrieben

An der Universität Jena ist es erstmals gelungen, aus dem Elektronenstrahl eines Laser-Teilchenbeschleunigers sichtbare Synchrotron-Strahlung zu erzeugen.

Das sind elektromagnetische Wellen, deren Wellenlänge meist im Bereich der Röntgenstrahlung liegen. Zur Erzeugung von Synchrotron-Strahlung, die vorrangig für Materialuntersuchungen eingesetzt wird, sind bislang riesige Teilchenbeschleuniger-Anlagen notwendig.

Weltweit gibt es dafür einige Dutzend Einrichtungen. Doch Physikern aus Jena, Glasgow (GB) und Stellenbosch (Südafrika) gelang das Experiment nun im Labor des Instituts für Optik und Quantenelektronik (IOQ). "Ziel war es, mit einem Laser-Teilchenbeschleuniger eine neuartige Synchrotronquelle zu entwickeln. Das ist uns gelungen", sagt Diplom-Physiker Hans-Peter Schlenvoigt vom IOQ. Vom erfolgreichen Ausgang des sogenannten "Undulator-Experiments" berichtet die aktuelle Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift "Nature physics".

... mehr zu:
»Physik »Synchrotron-Strahlung

Das "Undulator-Experiment" ist linear aufgebaut worden. Ausgangspunkt war ein Jenaer Titan-Saphir-Laser, der in einen Helium-Gasstrahl fokussiert wird. Dabei werden in Bruchteilen eines Millimeters Elektronen auf Energien beschleunigt, für die sonst mehrere Meter an Beschleunigungsstrecke benötigt werden. Dieser Elektronenstrahl wurde anschließend durch einen sogenannten Undulator geschickt. Ein Undulator besteht aus einer Abfolge von Dipolmagneten, die abwechselnd in Nord-Süd-Ausrichtung geschaltet sind. Diese Anordnung versetzt die Elektronen in Wellenbewegungen. Die Arbeitsweise gleicht einem Ondulierstab zum Eindrehen der Haare: Beide Begriffe gehen auf das lateinische Wort "Unda" für Welle zurück.

Für ihr Experiment entwickelten die Physiker der Universität Jena einen speziellen Undulator. Hinter diesem wurden zwei Spektrometer so geschaltet, dass mit ihnen die Synchrotron-Strahlung eindeutig nachgewiesen werden konnte. "Bei unserem Experiment haben wir zunächst die Synchrotron-Strahlung als solche identifiziert und nachgewiesen, dass diese Strahlung in wesentlich kleineren Anlagen als bisher erzeugt werden kann", sagt Hans-Peter Schlenvoigt. Der Vorteil liege klar auf der Hand: Auch kleinere Forschungseinrichtungen und Universitäten werden sich zukünftig Synchrotron-Strahlungsquellen leisten können.

Die Idee zum "Undulator-Experiment" kam von schottischen Physikern um Dino Jaroszynski von der University of Strathclyde in Glasgow. Mit ihrem Projekt "Alpha-X" wandten sie sich im Rahmen des Laserlab Europe-Austauschprogrammes nach Jena, wo das nötige Know-how vorhanden ist. "Ähnliche Experimente in anderen Ländern waren zuvor fehlgeschlagen", sagt Schlenvoigt. Beteiligt am erfolgreichen Experiment waren zudem Erich Rohwer aus Stellenbosch und die Jenaer Physiker Kerstin Haupt, Alexander Debus, Fabian Budde, Oliver Jäckel, Sebastian Pfotenhauer und Heinrich Schwoerer.

Originalpublikation:
Schlenvoigt, H.-P. et al (2008): A compact synchrotron radiation source driven by a laser-plasma wakefield accelerator. Nature physics, Vol. 4, Februar 2008
Kontakt:
Dipl.-Phys. Hans-Peter Schlenvoigt
Institut für Optik und Quantenelektronik der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 947214
E-Mail: schlenvoigt[at]ioq.uni-jena.de

Stephan Laudien | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Berichte zu: Physik Synchrotron-Strahlung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Lasing am Limit
15.02.2018 | Technische Universität Berlin

nachricht Forschung für die LED-Tapete der Zukunft
15.02.2018 | Universität Bremen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Im Focus: Das VLT der ESO arbeitet erstmals wie ein 16-Meter-Teleskop

Erstes Licht für das ESPRESSO-Instrument mit allen vier Hauptteleskopen

Das ESPRESSO-Instrument am Very Large Telescope der ESO in Chile hat zum ersten Mal das kombinierte Licht aller vier 8,2-Meter-Hauptteleskope nutzbar gemacht....

Im Focus: Neuer Quantenspeicher behält Information über Stunden

Information in einem Quantensystem abzuspeichern ist schwer, sie geht meist rasch verloren. An der TU Wien erzielte man nun ultralange Speicherzeiten mit winzigen Diamanten.

Mit Quantenteilchen kann man Information speichern und manipulieren – das ist die Basis für viele vielversprechende Technologien, vom hochsensiblen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Auf der grünen Welle in die Zukunft des Mobilfunks

16.02.2018 | Veranstaltungen

Smart City: Interdisziplinäre Konferenz zu Solarenergie und Architektur

15.02.2018 | Veranstaltungen

Forschung für fruchtbare Böden / BonaRes-Konferenz 2018 versammelt internationale Bodenforscher

15.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

17.02.2018 | Energie und Elektrotechnik

Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Strategien zur Behandlung chronischer Nierenleiden kommen aus der Tierwelt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics