Investigations of Field Dynamics in Laser Plasmas with Proton Imaging

Sokollik, Thomas

Investigations of Field Dynamics in Laser Plasmas with Proton Imaging

dc.contributor.advisor	Sandner, Wolfgang	en
dc.contributor.author	Sokollik, Thomas	en
dc.contributor.grantor	Technische Universität Berlin, Fakultät II - Mathematik und Naturwissenschaften	en
dc.date.accepted	2008-09-03
dc.date.accessioned	2015-11-20T18:20:54Z
dc.date.available	2008-09-12T12:00:00Z
dc.date.issued	2008-09-12
dc.date.submitted	2008-09-12
dc.description.abstract	Im Rahmen dieser Arbeit wurden Mechanismen der laserinduzierten Protonenbeschleunigung untersucht. Diese Thematik ist relativ neu und erst durch jüngste Entwicklungen in der Höchstfeld-Lasertechnologie und durch das Verständnis komplexer Licht-Materie-Wechselwirkung in Plasmen möglich geworden. Diesem Themengebiet wird ein beträchtliches interdisziplinäres Anwendungspotenzial zugeschrieben. Durch die Untersuchungen im Rahmen dieser Arbeit konnten neue Informationen über die Laser-Plasma-Wechselwirkung, die zeitliche Entwicklung der Plasmen and die dabei entstehenden starken elektrischen Felder gewonnen werden. Ein nützliches Hilfsmittel bei diesen Untersuchungen ist der lasererzeugte Protonenstrahl selbst. Mit ihm können Felder, die für die Beschleunigung der Ionen verantwortlich sind, in einem zweiten laserinduzierten Plasma untersucht werden. Diese bildgebende Methode bezeichnet man als "Proton Imaging" oder auch als "Proton Radiography". Die Wechselwirkung von Laserpulsen mit dünnen Folien und massen-limitierten Targets (Wassertropfen) wurde bei Laserintensitäten zwischen (10^17-10^18) W/cm^2 untersucht. Bisher verwendete bildgebende Techniken wurden mit dem Ziel der gleichzeitigen räumlichen und zeitlichen Auflösung erweitert, wobei sowohl zeitlich geschaltete Detektoren als auch die neu eingeführte Methode der "proton streak deflectometry" eingesetzt wurden. Diese neuen Methoden ermöglichen detaillierte Untersuchungen starker und kurzlebiger elektrischen Felder (10^8-10^12 V/m), die für die Beschleunigung der Protonen (Ionen) und deren Expansion ins Vakuum verantwortlicht sind. Zusätzlich liefern Untersuchungen der Strahlcharakteristik Informationen über die Qualität laserbeschleunigter Protonen-strahlen für bildgebende Zwecke und über die physikalischen Grundlagen der Beschleunigungsprozesse.	de
dc.description.abstract	The present work focuses on proton acceleration scenarios using different target types in order to get a further insight into complex relations between laser-plasma interaction, plasma kinematics and associated strong fields. A powerful diagnostic tool for these investigations is the proton beam itself. It can be used to investigate the acceleration process by probing fields inside a second laser-induced plasma where proton and ion acceleration takes place. This technique is called "Proton Imaging" or "Proton Radiography" and is used for several investigations presented in this thesis. Laser interactions with thin foils and mass-limited targets (water-droplets) at laser intensities between 10^17-10^18 W/cm^2 will be discussed. Therefore common proton imaging schemes were adapted and developed further. These novel techniques allow detailed investigations of huge transient electric fields 10^8-10^12 V/m) responsible for the proton (ion) acceleration and connected to the expansion into the vacuum. Additionally, investigations of the beam characteristics deliver information about the acceleration scenario and are included in this thesis.	en
dc.identifier.uri	urn:nbn:de:kobv:83-opus-20288
dc.identifier.uri	https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/2271
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-1974
dc.language	English	en
dc.language.iso	en	en
dc.rights.uri	http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/	en
dc.subject.ddc	530 Physik	en
dc.subject.other	Laserplasma	de
dc.subject.other	Proton Imaging	de
dc.subject.other	Teilchenbeschleunigung	de
dc.subject.other	Ultraintensive Laserpulse	de
dc.subject.other	Laser plasma	en
dc.subject.other	Particle acceleration	en
dc.subject.other	Proton Imaging	en
dc.subject.other	Ultra-intensive laser pulse	en
dc.title	Investigations of Field Dynamics in Laser Plasmas with Proton Imaging	en
dc.title.translated	Untersuchungen von Felddynamiken in Laser Plasmen durch Proton Imaging	de
dc.type	Doctoral Thesis	en
dc.type.version	publishedVersion	en
tub.accessrights.dnb	free	*
tub.affiliation	Fak. 2 Mathematik und Naturwissenschaften::Inst. Optik und Atomare Physik	de
tub.affiliation.faculty	Fak. 2 Mathematik und Naturwissenschaften	de
tub.affiliation.institute	Inst. Optik und Atomare Physik	de
tub.identifier.opus3	2028
tub.identifier.opus4	1928
tub.publisher.universityorinstitution	Technische Universität Berlin	en

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