Prof. Ulrich Teubner entwickelt Zeitdiagnostik für ultraschnellen Freie-Elektronen-Laser am DESY

Oldenburg. Die Arbeitsgruppe Intensive Laserpulse um Prof. Dr. habil. Ulrich Teubner (externe AG am IfP) wird in Zusammenarbeit mit dem DESY in Hamburg die Zeitdiagnostik für den sich in Hamburg befindlichen Freie-Elektronen-Laser (FEL) FLASH entwickeln und bauen. Das BMBF unterstützt dieses Projekt mit Fördergeldern in Höhe von 435.000€ (Förderkennzeichen 05K16ME1).

Seit 2005 werden am weltweit ersten FEL im Bereich des extremen Ultraviolett (XUV) ultrakurze, intensive XUV-Pulse erzeugt. Mit diesen lassen sich zum Beispiel chemische oder biologische Reaktionen, sowie extrem schnelle Kristallstrukturänderungen oder Phasenübergänge auf Femtosekundenskala (10^-15 Sekunden) "filmen". Die Anwendungen und Forschungsgebiete sind genauso vielfältig wie interessant. So lassen sich mit nie dagewesener räumlicher und zeitlicher Auflösung beispielsweise Strukturänderungen von Molekülen oder Verbrennungsprozesse beobachten und optimieren, oder auch der Elektronentransport in Solarzellen. Sogar Änderungen der Anordnung einzelner Atome lassen sich so räumlich und zeitlich auflösen.

Eingebunden in die Forschungsgruppe, die sich in den kommenden drei Jahren mit der Entwicklung des sogenannten XUV-PUMA (Pulsdauermeßapparatur für die extrem kurzen XUV-Blitze) befassen wird, sind neben dem Team aus Hamburg auch zwei Doktoranden und wissenschaftliche Mitarbeiter der AG sowie Studierende aus den beiden Studiengängen Engineering Physics. Außer der Entwicklung des XUV-PUMA selbst, sind auch Grundlagenutersuchungen Bestandteil des Projektes. Dies beinhaltet z.B. die Erforschung der ultraschnellen Ionisation und speziell der dabei relevanten Transporteffekte (z.B. Elektronendiffusion). Bestandteil ist auch die Untersuchung der ultraschnellen Entwicklung der dielektrischen Funktion bei der Interaktion von FEL-Strahlung mit Materie. Insbesondere werden diese Untersuchungen zu einem vertieften Verständnis der FEL-Materie-Wechsel­wirkung, insbesondere der Dynamik auf Femtosekundenzeitskala beitragen.