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@MASTERSTHESIS{Pelka:205385,
author = {Pelka, Alexander},
title = {{B}estimmung der {E}lektronendichte in lasererzeugten
{P}lasmen mittels {L}aserinterferometrie},
school = {TU Darmstadt},
type = {Dipl.},
reportid = {GSI-2017-00934},
pages = {59},
year = {2005},
note = {TU Darmstadt, Diplomarbeit, 2005},
abstract = {An der Gesellschaft fuer Schwerionenforschung in Darmstadt
(GSI) wird in der Arbeitsgruppe Plasmaphysik die
Wechselwirkung zwischen hochenergetischen Ionenstrahlen und
dichten Plasmen untersucht. Als Plasma bezeichnet man ein
Gas, in welchem ein Großteil der Elektronen nicht mehr an
die Atomkerne gebunden ist und in dem Quasineutralitaet
herrscht. Dabei zeigen die Teilchensorten ein kollektives
Verhalten, das gegenueber Einzelteilcheneffekten dominiert.
Viele Eigenschaften eines Plasmas aendern sich auf
Zeitskalen im Nanosekundenbereich, so dass die
charakteristischen Parameter Temperatur und Elektronendichte
nicht ueber einfache Methoden zu bestimmen sind.Um die
Wechselwirkung im Plasma beschreiben zu koennen, ist es aber
notwendig, diese Parameter sehr genau zu kennen. Deshalb
wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Wollaston Interferometer
aufgebaut, das es gestattet, die Elektronendichte
ortsaufgeloest zu bestimmen. Anhand von
Simulationsrechnungen konnten bereits im Vorfeld die
benoetigten experimentellen Bedingungen ermittelt werden. So
ließ sich der fuer die Fragestellungen optimale Aufbau
bestimmen und planen. Dabei wurde insbesondere Wert auf eine
gute Zeitschaerfe gelegt, um sicherzustellen, dass auch
kurzlebige Effekte gemessen werden koennen. Ferner wurde ein
Programm entwickelt, das eine automatische Auswertung der
Messung und damit eine direkte Variation der experimentellen
Parameter im Hinblick auf die Ergebnisse ermoeglicht.Fuer
die Experimente wurde das Lasersystem nhelix verwendet, das
im Rahmen dieser Arbeit erweitert und an die veraenderten
Bedingungen angepasst wurde. So wurde ein zusaetzlicher
Laseroszillator aufgebaut und in die Strahlfuehrung
integriert. Des Weiteren wurden diverse Elemente zur
Verbesserung des Strahlprofils implementiert. Das so
modifizierte System liefert einen Laserpuls zur
Plasmaerzeugung mit einer Ausgangsenergie von bis zu 100 J
bei einer Pulsdauer von 14ns (FWHM) und einen weiteren
Laserpuls mit 130 mJ und einer Pulslaenge von 500 ps, der
fuer die Interferometrie eingesetzt wurde. In diesen
Experimenten konnten Elektronendichten von bis zu 4 ×
1019cm−3 aufgeloest werden. Durch eine variable
Einstellung der Verzoegerung zwischen
Interferometrielaserpuls und plasmaerzeugendem Laserpuls
wurde die raeumliche Verteilung der Elektronendichte zu
verschiedenen Zeitpunkten der Plasmaexpansion gemessen. Dies
ermoeglicht eine Analyse die zeitliche Entwicklung vor dem
Hintergrund bekannter Plasmaexpansionsmodelle.},
cin = {PPH},
cid = {I:(DE-Ds200)PPH-20051214OR027},
pnm = {899 - ohne Topic (POF3-899)},
pid = {G:(DE-HGF)POF3-899},
typ = {PUB:(DE-HGF)10},
url = {https://repository.gsi.de/record/205385},
}