Völlig neues Konzept für Röntgenlaser

Weltweit arbeiten Wissenschaftler daran, Laser mit immer kürzeren Wellenlängen zu erzeugen. Denn je kürzer die Wellenlänge, desto kleiner sind die Strukturen, die man mit solchen Lichtquellen untersuchen und auch erzeugen kann. Bei einem Kongress in Berlin- Adlershof werden sich in der kommenden Woche international führende Forscher treffen, um über Röntgenlaser zu diskutieren und neue Konzepte vorzustellen. Ausrichter ist das Max- Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI), das selbst eine Pionierrolle auf dem Gebiet dieser kurzwelligen Lichtquellen einnimmt.

„Erstmalig soll bei uns ein solch kurzwellig strahlender Laser aufgebaut werden, der von einem neuartigen diodengepumpten Festkörperlaser angeregt wird“, sagt Dr. Peter-Viktor Nickles vom MBI. Bislang nutzen die Labore herkömmliche Festkörperlaser, um die Röntgenlaser mit der benötigten Lichtenergie zu versorgen („pumpen“). Diese Laser besitzen jedoch bisher eine begrenzte Stabilität, die dazu führt, dass Messungen zu ungenau werden. „Vor allem bei der Summierung von Messwerten und der Mittelung entstehen ,verschmierte’ Mess-Signale“, erläutert Nickles. Diodenbetriebene Laser dagegen seien als Pumplaser weitaus stabiler und führten daher zu genaueren Messergebnissen auch bei sich schnell wiederholenden Lichtblitzen, im Fachjargon hohe Repetitionsraten genannt.

Das Konzept, einen Röntgenlaser auf der Basis von diodengepumpten Festkörperlasern zu entwickeln sei völlig neu, sagt Nickles. Angestrebt sind erstmalig Repetitionsraten von vorerst bis zu 100 Hertz. „Das geht nur mit Diodenbarren“, sagt Nickles. Der Aufbau, geplant bis Ende 2007, stelle einen „Meilenstein in der Entwicklung von Röntgenlasern dar“. Die Investitionsbank Berlin unterstützt das MBI-Projekt über das Programm zur Förderung von Forschung, Innovationen und Technologien (ProFIT). Beteiligt ist auch das benachbarte Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH), an dem die speziellen Diodenbarren entwickelt und hergestellt werden.

Einer der ganz großen Vorteile eines solchen Apparats ist neben dem kurzwelligen Licht seine vergleichsweise geringe Größe und erforderliche geringe Pumplaserenergie. Die Fläche mehrerer Schreibtische soll nun ausreichen, um einen Röntgenlaser aufzubauen. Damit kann die intensive kurzwellige Lichtquelle auch in anderen Labors aufgebaut werden und wird für industrielle Anwendungen interessant. Ihre Flexibilität und Verbreitungsmöglichkeit macht sie zu einer interessanten Komplementärquelle zu den so genannten kurzwelligen Freien Elektronen Lasern (FEL), die als einzelne Großanlagen auf der Basis von Teilchenbeschleunigern arbeiten.

„Table-top-Röntgenlaser“ sind denn auch ein sehr wichtiges Thema des Kongresses in Adlershof. Es handelt sich um die 10. internationale Konferenz über Röntgenlaser – 10th ICXRL – (englische Kurzform für Röntgenlaser: XRL). Für Journalisten besteht die Möglichkeit, nach vorheriger Absprache mit den Organisatoren an einzelnen Sitzungen teilzunehmen oder Interviewtermine mit führenden Laserforschern am Rande der Konferenz zu vereinbaren. Lohnenswert dürfte ein Besuch der Postersitzung am Donnerstag, 24. August, ab 14 Uhr sein. Denn die Poster bieten Gelegenheit, sich rasch einen Überblick zu verschaffen und mit den Wissenschaftlern ins Gespräch zu kommen. Die Konferenzsprache ist Englisch.

Zu den Konferenzteilnehmern zählen bekannte XRL-Spezialisten wie Jorge Rocca (Colorado State University), David Attwood (Center for X-Ray Optics at Lawrence Berkeley National Laboratory), Bedrich Rus (Prag), Gerard Jamelot (Paris) oder Hiroyuki Daido (Kyoto) und Jie Zhang (Beijing).

Konferenzdaten:
Montag, 21. August, bis Freitag, 25. August in Berlin-Adlershof (Rudower Chaussee 17, Konferenzräume der WISTA). Eröffnung am Montag um 8.45 Uhr.
Weitere Informationen:
Dr. Peter-Viktor Nickles
Tel.: 030 / 6392-1310
nickles@mi-berlin.de