Beschleunigung per trojanischem Pferd

Die neue Forschungsgruppe am Hamburger Institut für Experimentalphysilk arbeitet zum Thema „Hochintensive, formbare Elektronenstrahlen der 4. Generation und darauf basierende Lichtquellen“ und wird mit mehr als 800.000 Euro gefördert. Die Forscher wollen herausfinden, wie mit Hilfe von Plasmen noch leistungsfähigere und kleinere Teilchenbeschleuniger für die Grundlagenforschung und für zahlreiche Anwendungen entwickelt werden können.

Die Forschung von Juniorprofessor Bernhard Hidding basiert auf einer neuen Methode, der „Trojan Horse Acceleration“. Hierbei implantiert ein kurzer Laserpulses Elektronen gezielt in den „Bauch“ einer Plasmawelle. Diese beschleunigt die Elektronen in Vorwärtsrichtung rapide, und zwar mit im Vergleich zu herkömmlichen Beschleunigern tausendfach stärkeren elektrischen Feldern. Ziel der Forschungsgruppe ist die Entwicklung von stabilen, kompakteren, leistungsfähigeren und damit kostengünstigeren Teilchenbeschleunigern, die Elektronenstrahlen mit entscheidend höherer Qualität als bisher produzieren können. Solche Plasmabeschleuniger wären z.B. in Freie-Elektronen-Lasern einsetzbar, die dann sogar die Leistung der bisher größten Röntgenlaserquelle LCLS (Linac Coherent Light Source) in Stanford oder des zurzeit entstehenden X-Ray Free-Electron Laser (XFEL) in Hamburg deutlich übersteigen könnten.

Hidding studierte Physik in Düsseldorf und München. Nach Forschungsaufenthalten u.a. in Los Angeles hat er im August 2012 eine Juniorprofessur zum Thema „Experimental Physics Focus on Accelerators of Highest Energies” an der Universität Hamburg angenommen. Bei seinen Forschungsprojekten kooperiert er eng mit dem Deutschen Elektronen-Synchrotron/ DESY im Rahmen des „Laboratory for Laser- and Beam-driven Plasma Acceleration“ (LAOLA) und der „Partnership for Innovation, Education and Research“ (PIER) sowie international unter anderem mit dem Stanford Linear Accelerator Center (SLAC).

UH / OD