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 Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen
17.02.2017 | Universität Konstanz

nachricht Zukunftsmusik: Neues Funktionsprinzip zur Erzeugung der „Dritten Harmonischen“
17.02.2017 | Laser Zentrum Hannover e.V.

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: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Im Focus: Sensoren mit Adlerblick

Stuttgarter Forscher stellen extrem leistungsfähiges Linsensystem her

Adleraugen sind extrem scharf und sehen sowohl nach vorne, als auch zur Seite gut – Eigenschaften, die man auch beim autonomen Fahren gerne hätte. Physiker der...

Im Focus: Weltweit genaueste und stabilste transportable optische Uhr

Optische Strontiumuhr der PTB in einem PKW-Anhänger – für geodätische Untersuchungen, weltweite Uhrenvergleiche und schließlich auch eine neue SI-Sekunde

Optische Uhren sind noch genauer als die Cäsium-Atomuhren, die gegenwärtig die Zeit „machen“. Außerdem benötigen sie nur ein Hundertstel der Messdauer, um eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die Welt der keramischen Werkstoffe - 4. März 2017

20.02.2017 | Veranstaltungen

Schwerstverletzungen verstehen und heilen

20.02.2017 | Veranstaltungen

ANIM in Wien mit 1.330 Teilnehmern gestartet

17.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Multikristalline Siliciumsolarzelle mit 21,9 % Wirkungsgrad – Weltrekord zurück am Fraunhofer ISE

20.02.2017 | Energie und Elektrotechnik

Wie Viren ihren Lebenszyklus mit begrenzten Mitteln effektiv sicherstellen

20.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mehr wärmeliebende Tiere und Pflanzen durch Klimawandel

20.02.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz