Hannes-Alfvén-Preis für Victor Malka und Toshiki Tajima
EPS hebt Bedeutung der plasmabasierten Beschleunigerphysik hervor.
Auf der 46th European Physical Society Conference on Plasma Physics verlieh die EPS im Juli in Mailand den diesjährigen Hannes-Alfvén-Preis für herausragende Beiträge zur Plasmaphysik an Victor Malka vom Laboratoire d'Optique Appliquée (LOA), Paris, und Toshiki Tajima von der University of California (UCI), Irvine, U.S.A.
Beide Wissenschaftler sind führende Köpfe auf dem Gebiet der plasmabasierten Beschleunigerphysik und entwickeln alternative Konzepte, die zu einer Komprimierung der Beschleunigeranlagen durch neuartige Beschleunigungsmethoden führen sollen. Eine solche ist unbedingt notwendig, um die zu untersuchenden Elementarteilchen auf Energien zu bringen, mit denen grundlegende physikalische Modellvorstellungen rund um die vier Grundkräfte und deren Vereinheitlichung experimentell überprüft, und neue Teilcheneigenschaften gefunden werden können. Mit bisher etablierten Methoden zur Teilchenbeschleunigung bräuchte es beispielsweise für einen Vorstoß in den Energiebereich der Großen Vereinheitlichung (GUT) Maschinenausmaße, die ein Vielfaches unseres Sonnensystems überstiegen. Aber auch praktische Anwendungen, zum Beispiel in Medizintechnik und Materialwissenschaft, können von den neuen Beschleunigerkonzepten profitieren.
Entsprechend wurde Professor Malka nun für „seine wichtigen Beiträge zur Entwicklung kompakter Laser-Plasma-Beschleuniger und zu deren innovativen Anwendungen in Wissenschaft und Gesellschaft, die sich über ultraschnelle Phänomene, Beschleunigerphysik, Medizin, Radiobiologie, Chemie und Materialwissenschaften erstrecken“, ausgezeichnet.
Professor Tajima erhielt die Auszeichnung für „seine zukunftsträchtigen, breiten und neuartigen Beiträge zur Plasmaphysik und plasmabasierten Beschleunigerphysik, einschließlich des Konzepts der Laser-Wakefield-Beschleunigung“ (LWFA). Der theoretische Physiker gilt zusammen mit Professor John Dawson als Erfinder LWFA und war an einer Reihe von theoretischen und gemeinschaftlichen experimentellen Projekten auf der ganzen Welt beteiligt.
Als international führender Wissenschaftler in der Erforschung von Plasma-Laser-Beschleunigern war Victor Malka einer der ersten, die das Potenzial von Partikel- und Laserstrahlungsquellen beleuchteten. Er widmete einen großen Teil seiner Karriere der Entwicklung dieses Themas und arbeitet zurzeit sowohl am Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel, als auch am Laboratoire d'Optique Appliquee (LOA), CNRS, Ecole Polytechnique, ENSTA Paristech, Palaiseau, Frankreich.
Zu seinen vielen internationalen Errungenschaften gehört die Produktion der ersten relativistischen Elektronenstrahlen im Wellenbrecherregime, der erste Nachweis der Mono-Energie-Beschleunigung eines Elektronenstrahls in einem Laser-Plasma-Kielwellen-Feld, die Einführung von Laserpulskollisionstechniken zur Steuerung der Elektroneninjektion und -beschleunigung und innovative Maßnahmen an Laser-Plasma-Beschleunigern als Motor hochenergetischer Synchrotronstrahlung. Seine jüngste Arbeit beschäftigt sich mit der ersten Anwendung kohärenter breitbandiger spektraler Übergangsstrahlung zur Charakterisierung der zeitlichen Beschleunigung von Elektronen und ermöglicht so die Messung eines Elektronenpulses mit einer Dauer von 1,5 Femtosekunden. Darüber hinaus leistete er einen wesentlichen Beitrag zur Laserionenbeschleunigung. Als Pionier bei Plasma-Laser-Beschleuniger-Anwendungen arbeitet er mit Kliniken und Industrie zusammen, um die neuen Methoden für bildgebende Verfahren der Medizintechnik und für Krebsbehandlungen nutzbar zu machen.
Neben der Initiierung und Koordinierung zahlreicher europäischer Verbundprojekte trug Malka auch zur Entwicklung der europäischen Strategie in diesem Forschungsbereich beigetragen.
Toshiki Tajima hat derzeit den Rostoker-Lehrstuhl am Department of Physics and Astronomy an der UC Irvine inne, der darauf abzielt, das Vermächtnis von Professor Norman Rostoker in der Plasmaphysik und angewandten Physik zu erweitern. Tajima war Rostokers erster Doktorand. An der University of Texas startete er unter anderem 1993 das erste vom DoE geförderte Laser-Wakefield-Beschleunigungs- (LWFA)projekt mit Professor Michael Downer. Er gehörte auch zu dem Team, das 1994/1995, erstmals den experimentellen Proof-of-Principle der LWFA zeigte. Anschließend war er Generaldirektor des Kansai Photon Science Institute der Japanischen Atomenergiebehörde sowie Professor an der Ludwig-Maximilians-Universität.
LWFA war ein transformatives Konzept: sowohl in der Physik der hochintensiven Laser-Plasma-Interaktionen als auch in der Teilchenbeschleunigungstechnologie. Angetrieben von einem Laser bei optischen Wellenlängen hat die LWFA das Potenzial, die Größe zukünftiger Beschleuniger um den Faktor 1000 zu verringern. Es gilt als die herausragende Lösung für die Grenzen der konventionellen Beschleunigertechnologie, die die Beschleunigergemeinde sucht. Derzeit sind in 150 Labors weltweit mehrere tausend Forscher und Ingenieure an der LWFA-Arbeit beteiligt. Das Feld gilt als eines der spannendsten Themen der Laserphysik. Das anhaltend hohe Niveau der Finanzierung wird für die nächsten fünf Jahre auf fünf Milliarden Dollar geschätzt. In Europa werden vier Großanlagen gebaut: Apollon in Frankreich und die drei Extreme-Light-Infrastructure- (ELI-) Anlagen in Mittel- und Osteuropa.
EPS / LK
