Homepage der Laser- und Plasmaphysik

Willkommen bei der AG Laser- und Plasmaphysik von Prof. Roth

Wir betreiben experimentelle Grundlagenforschung in den Bereichen der Laser-Teilchen-Beschleunigung, der Laser-Plasma-Wechselwirkung, der Wechselwirkung von Ionenstrahlen mit Plasmen sowie der Erzeugung und Untersuchung von warmer dichter Materie. In all diesen Bereichen verwenden wir Hochenergielaser, um extreme, sehr heiße und dichte Materiezustände erzeugen und diese untersuchen. Die physikalischen Prozesse in solchen Plasmen sind bisher noch nicht völlig verstanden und es gilt, noch viele offene Fragen in Theorie und Experiment zu erforschen. Die Antworten auf diese Fragen sind für eine Vielzahl von Forschungsfeldern relevant. Beispielsweise verspricht die Laser-Teilchen-Beschleunigung völlig neuartige Ionenquellen für die nächste Generation von sehr kompakten Teilchenbeschleunigern, die in der medizinischen Tumorbehandlung Anwendung finden könnten. Das Verständnis der Wechselwirkung von Ionen mit Plasmen hoher Dichte ist essenziell für die Astro- und Geophysik sowie für die Fusionsforschung (Trägheitsfusion, ICF).

Neben der eigentlichen Physik, die wir experimentell untersuchen, besteht ein wichtiger Teil unserer Arbeit in der Entwicklung und Verbesserung der verwendeten Hochenergielasertechnologie, den Diagnostiken sowie der verwendeten Targets.

Unsere Experimente führen wir regelmäßig sowohl an der GSI als auch an verschiedenen Lasersystemen weltweit durch. An der GSI arbeiten wir mit den Lasersystemen NHELIX und PHELIX, an deren Entwicklung unsere Gruppe maßgeblich beteiligt ist. Der Z6 Messplatz an der GSI ist weltweit der einzige, an dem ein Hochenergielaser mit einem Ionenbeschleuniger kombiniert werden kann. Dies ermöglicht die Durchführung einzigartiger Experimente. Des Weiteren sind wir mit Experimenten an den führenden Lasersystemen, z.B. an der Central Laser Facility (CLF) des Rutherford Appleton Laboratory (RAL) in Großbritanien oder am TRIDENT Laser des Los Alamos National Laboratory (LANL), den Lasersystemen am Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) – beide USA – vertreten.

Die Targetentwicklung betreiben wir in enger Zusammenarbeit mit dem Targetlabor des IKP.

Die Mitarbeiter unsere Gruppe sind regelmäßig auf internationalen Konferenzen vertreten, um Ihre Ergebnisse zu präsentieren und zu diskutieren.

Unsere Forschungsschwerpunkte

Energieverlust in Plasmen

Der Wechselwirkung von schnellen Ionen in dichten Plasmen auf der Spur.

Laser-Ionen-Beschleunigung

Sind Laser die neuen Ionenbeschleuniger von morgen?

Warme dichte Materie

Wie sind die Materiezustände in Neptun und Uranus?

Laser-Neutronen-Beschleunigung

Können mit den neuesten Lasern Neutronenquellen entwickelt werden?

High-End Targetentwicklung

Für unsere Experimente müssen wir die Targets selbst entwickeln und bauen.

Neuartige Diagnostiken

Neue Physik erfordert neue Messgeräte: Plasma- und Ionendiagnostik, Laserentwicklungen

Die LIGHT-Kollaboration

In dem Kollaboratonsprojekt Laser Ion Generation, Handling and Transport versuchen wir, Laser-beschleunigte Ionen in konventionelle Beschleunigerstrukturen einzukoppeln.

Aktuelles aus unserer Gruppe

  • 14.11.2016

    Dissertation abgeschlossen!

    Wir gratulieren Jan Helfrich zur erfolgreichen Verteidigung seiner Dissertation!