Die gerichtete Beschleunigung der Ionen mit Lasern ist eine der gegenwärtigen Herausforderungen auf dem Gebiet der Licht-Materie Wechselwirkung. Dieser Prozess kann durch eine Reihe laser-induzierter Phänomene im Plasma, jedoch gezielt durch den Übertrag des gerichteten Impulses des Laserfeldes, dem sogenannten Lichtdruck, realisiert werden.
Lichtdruck – der Weg zur effizienten Ionenbschleunigung mit Lasern
Die Nutzung des Lichtdruckes erfordert enorme Anforderungen an die Laserintensität und die zeitliche Form des Laserpulses. Dafür sagt die Theorie einen großen Energieübertrag vom Laserfeld in den zu erzeugenden Ionenstrahl und eine recht schmale Energieverteilung voraus, die beide Voraussetzungen für viele Anwendungen sind.
Physiker des Max Born Institutes (MBI) in Berlin und des Max Planck Institutes für Quantenoptik (MPQ) in Garching sowie der LMU in München konnten dieses Prinzip jetzt in Experimenten (Phys. Rev. Lett. 103 (24), 245003(2009)) demonstrieren. Der Schlüssel zum Erfolg liegt dabei in der Bevorzugung des Impulsübertrages zwischen Laserfeld und Target während gleichzeitig ein unerwünschtes Aufheizen der Elektronen im Target unterdrückt wird. Das wird durch die Erzeugung von Laserpulsen mit einem ultra-hohen zeitlichen Kontrast (durch den Höchstfeldlaser des MBI-Berlin), die ultra-dünne Diamantfolien (hergestellt am MPQ/LMU) bestrahlen, erreicht. Die Resultate demonstrieren eine effiziente Ionenstrahlgeneration bei einer gleichzeitigen Reduktion der kinetischen Energieverteilung der Ionen.
Publikationen des MBI
Publikationen von 2026
A1-P-2026.01
Fragmentation dynamics of CS2 dications and trications following S 2p ionization
Journal of Chemical Physics
164
(2026) 024304/1-16
A3-P-2025.28
Few-cycle pulses with 40 W average power at 100 kHz from a flat-top pumped OPCPA
Optics Express
34
(2026)
A3-P-2026.01
Apparatus for broadband, time-resolved measurements of laser-induced reflectivity transients with sub-10 fs resolution
Optics & Laser Technology
193, Part B
(2026) 114354/1-8
B1-P-2025.17
Excitation of spin waves in ferrimagnetic alloy via optical transient grating spectroscopy
Advanced Photonics Research
7
(2026) e202500233/1-5
B1-P-2025.18
Soft X-ray imaging with coherence tomography in the water window spectral range using highharmonic generation
Light: Science & Applications
15
(2026) 79/1-10
B4-P-2026.01
Studies on multiferroics with weak magnetoelectric coupling using Green's function method
Physical Review B
724
(2026) 418166/1-7
C1-P-2025.03
Transient electronic polarizability of β-carotene from ultrafast terahertz Stark spectroscopy
Journal of Physical Chemistry Letters
Online
(2026)
C3-P-2025.04
Light wave induced nanosecond-long persistent state in the Dirac semimetal Cd3As2
Physical Review B
113
(2026) L041106/1-7
T1-P-2026.01
Keldysh approach to calculating the ionization rate in strong two-color fields
Physical Review A
113
(2026) 013512/1-24
T1-P-2026.02
Encoding and manipulating ultrafast coherent valleytronic information with lightwaves
Nature Photonics
online
(2026) 1-10
T2-P-2026.01
Geometry of chiral temporal structures. I. Physical effects
Physical Review A
113
(2026) 013110/1-
T2-P-2026.02
Geometry of chiral temporal structures. II. The formalism
Physical Review A
113
(2026) 013111/1-8