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@MASTERSTHESIS{Azima:205395,
author = {Azima, Armin},
title = {{D}esign und {A}ufbau eines {H}ochenergielasersystems},
school = {Universität Heidelberg},
type = {Dipl.},
reportid = {GSI-2017-00943},
pages = {74},
year = {2004},
note = {Universität Heidelberg, Diplomarbeit, 2004},
abstract = {An der Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH in
Darmstadt (GSI) wird von den Arbeitsbereichen Atomphysik und
Plasmaphysik gegenwärtig der Hochintensitätslaser PHELIX
(Petawatt-High-Energy-Laser-for-Heavy-Ion-Experiments)
aufgebaut. In Verbindung mit dem Schwerionenbeschleuniger
eröffnen sich neue Möglichkeiten für die Erforschung von
Licht-Materie Wechselwirkungen. Für diese Experimente
werden etwa für die Diagnostik (z.B. Interferometrie) solch
laserinduzierter Plasmen weitere Strahlen benötigt. Um die
experimentellen Möglichkeiten am Strahlplatz Z6 zu
verbessern, wurde im Rahmen dieser Diplomarbeit das
bestehende Nd-YAG/Nd-Glas NHELIX-Lasersystem erweitert.Die
Erweiterung bestand in erster Linie in der Implementierung
eines zweiten Laserfrontends. Der von der Firma GEOLA
gekaufte Infrarot-Laser erzeugt einen Puls mit 0,5ns
Halbwertsbreite und einer Ausgangsenergie von 150mJ. Er
besitzt damit eine 10mal höhere Ausgangsleistung als das
bisher verwendete Frontend der Firma CONTINUUM. Dessen Puls
hat eine Länge von 15ns (FWHM) und eine Energie von
ebenfalls 150 mJ bei gleicher Wellenlänge von 1064nm. Das
neue NHELIX-Lasersystem liefert nun zwei unabhängige
Laserpulse mit einer Wellenlänge von 1064nm und
unterschiedlichen Pulslängen, die gleichzeitig betrieben
und zeitlich gegeneinander bis auf theoretisch 1 ns genau
verschoben werden können.Die Implementierung erforderte ein
vollständig erneuertes Design der Strahlführung. Dazu
wurden vorbereitende Simulationen der Strahlpropagation mit
dem Simulationsprogramm MIRO durchgeführt, das der GSI im
Rahmen einer Kooperation mit dem Forschungszentrum
”Laboratoire pour l‘Utilisation des Lasers Intenses“
(LULI) in Paris zu Verfügung gestellt wurde. Nach Abschluss
der Planungsphase wurden die benötigten optischen und
mechanischen Komponenten bestellt bzw. in Auftrag gegeben
und begonnen, das neue System aufzubauen. Das neue Design
enthält Elemente, die in dieser Art und Weise vorher noch
nicht im System vorhanden waren. In diesem Zusammenhang sind
ein Doppelpass sowie ein Dreifachpass mit den vorhandenen
Nd-Glas Verstärkerstäben zu nennen und ein
Strahlabschnitt, in dem die Strahlen beider Frontends
gleichzeitig gemeinsam durch eine Verstärkerkette geführt
werden. Es wurde hierzu notwendig, die Polarisation der
Strahlen zu kontrollieren.In der folgenden Arbeit stellt ein
ausführlicher einleitender Theorieteil alle verwendeten
optischen Elemente vor. Daraufhin wird das neue Design
beschrieben und auf die Besonderheiten des Systems
eingegangen, sowie eine Charakterisierung der Laserstrahlen
vorgestellt. Zum Abschluss wurde das Strahlverhalten in der
Doppelpassverstärkung untersucht und die Veränderung des
Verstärkungskoeffizienten des doppelt durchlaufenen
Verstärkers mit dem einfachen Durchgang verglichen.},
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/205395},
}