14.04.2016

Röntgenlaser im Parallelbetrieb

Erste Experimente bei FLASH2 – For­scher unter­suchen Fluo­res­zenz von Nano­plasma.

Seit Freitag, dem 8.April um 12:14 Uhr läuft der Freie-Elektronen-Laser FLASH im Parallel­betrieb für zwei Experimente, eines in der Experi­mentier­halle „Albert Ein­stein“ (FLASH1) und eines nebenan in der neuen Halle „Kai Sieg­bahn“ (FLASH2). Erste FLASH2-Nutzer sind die Forscher um Sven Toleikis und Andreas Przystawik vom DESY, die am Ende der Strahl­führung FL24 mit einem Mehr­schichten-Spiegel den Laser­strahl auf Edel­gas­cluster fokus­sieren und die Fluo­res­zenz des so erzeugten Nano­plasmas in Abhän­gig­keit von der Cluster­größe studieren.

Abb.: Beim ersten Nutzerexperiment an FLASH2 geht es um die Fluo­res­zenz von Xenon-Clustern, an­ge­regt durch die FLASH2-Laser­blitze. Links: Düse, aus der die Cluster kommen. Mitte: Fluo­res­zenz im Fokus des Multi­lagen-Spiegels (mehr Inten­sität rechts und links vom Fokus, da dort mehr Cluster sind, die leuchten). Rechts (schwache 'Kreise'): Fluo­res­zenz der Cluster im ein­fallen­den, un­fokus­sier­ten FEL-Strahl. (Bild: DESY)

Nach dem erfolgreichen Beginn am Freitag gelang es schon einen Tag später, eine erste Best­marke im paral­lelen Nutzer­betrieb aufzu­stellen: FLASH1 lief für ein Expe­riment von Mark Dean vom Brook­haven National Labo­ra­tory und seinem Team an der Strahl­führung PG1 mit 4000 Pulsen pro Sekunde und bis zu 140 Mikro­joule Energie pro Puls, während die zweite Licht­erzeu­gungs­strecke FLASH2 parallel 110 Pulse pro Sekunde mit je etwa 100 Mikro­joule lieferte.

Der zweite Freie-Elektronen-Laser-Zweig, FLASH2, wurde zwischen 2011 und 2015 reali­siert. Nach der ersten erfolg­reichen Erzeugung hoch­intensiver FEL-Strahlung einer Wellen­länge von vierzig Nano­metern im August 2014 konnte wenig später der Parallel­betrieb der Röntgen­laser FLASH1 und FLASH2 etabliert werden. Nun ist auch die erste Strahl­führung in der neuen Experi­mentier­halle „Kai Sieg­bahn“ in Betrieb, so dass an FLASH zwei Experi­mente gleich­zeitig mit den inten­siven, ultra­kurzen Laser­blitzen und den jewei­ligen nutzer­spezifischen Para­metern durch­ge­führt werden können. FLASH ist damit der erste Röntgen­laser welt­weit, der gleich­zeitig Experi­mente an zwei Strahl­führungen er­möglicht.

DESY / RK

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