LIGHT – Laser Ion Generation, Handling and Transport

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Modellierung von Experimenten mit Hochleistungslasern zur Ionenbeschleunigung.

Weitere Informationen zu LIGHT

Hier finden Sie weitere Informationen zur LIGHT Kollaboration des GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung.

Das longitudinale (links) und transversale (rechts) elektrische Feld in einer 2D TNSA-Simulation mit einer dicken Schicht
Das longitudinale (links) und transversale (rechts) elektrische Feld in einer 2D TNSA-Simulation mit einer dicken Schicht

Hier trifft ein Laser auf eine dünne Folie, die sofort ionisiert wird. Die Elektronen verlassen das Material wesentlich schneller als die viel schwereren Ionen, dadurch wird ein starkes Raumladungsfeld erzeugt. Eine dünne Verunreinigungsschicht auf der Folie, die unter anderem aus Protonen besteht, wird in diesem Raumladungsfeld beschleunigt. Die Beschleunigung findet auf einem μm-Bereich hinter dem Target statt. Das injizieren dieses Strahls in eine gewöhnliche periodische Fokusierungsstruktur (m-Bereich) ist ein Multi-Skalenproblem, welches nur mit verschiedenen, getrennten Codes in unabhängigen Raum- und Zeitskalen simuliert werden kann. Am Fachgebiet wird dazu u.a. das Simulationswerkzeug VSim der Firma Tech-X eingesetzt.

Simulation der Radiation Pressure Acceleration (RPA) von Kohlenstoffionen
Simulation der Radiation Pressure Acceleration (RPA) von Kohlenstoffionen
Vergleich von longitudinalen Elektronenwolken-Wakefields aus 2D ES (openECLOUD) und 3D EM (VSim) Simulationen
Vergleich von longitudinalen Elektronenwolken-Wakefields aus 2D ES (openECLOUD) und 3D EM (VSim) Simulationen