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• W304556989 abstract "Die Wechselwirkung intensiver und ultrakurzer Lichtpulse mit Materie stellt eine faszinierende und zugleich neue Methode zur Erzeugung charakteristischer Rontgenstrahlung dar. Freie Elektronen an der Oberflache eines Festkorpers werden durch das elektrische Feld des Lasers beschleunigt und dringen tief ins Material ein. Hier erzeugen sie Innerschalenionisationen, deren Zerfall mit der Emission charakteristischer Rontgenstrahlung einhergeht. Diese Arbeit beschaftigt sich mit der Erzeugung und vor allem mit der Optimierung charakteristischer Rontgenstrahlung. Die Emission wird fur verschiedene Materialien in Abhangigkeit der Laserparameter genau untersucht. Durch den gezielten Einsatz eines Vorpulses wird die Beschaffenheit der Oberflache entscheidend verandert. Der Vorpuls erzeugt ein expandierendes Plasma, wodurch sich das Dichteprofil der Elektronen an der Oberflache zeitlich verandert. Der verzogert eintreffende Hauptpuls kann nun unter optimierten Bedingungen mit dem erzeugten Vorplasma wechselwirken. Die Emission der Rontgenstrahlung lasst sich so um ein Vielfaches steigern. In einem weiteren Experiment wird die Energieverteilung der durch den Laser beschleunigten Elektronen untersucht. Besonderes Augenmerk gilt dabei dem vergleichsweise kleinen Anteil an supra-thermischen Elektronen, der fur die Entstehung der charakteristischen Rontgenstrahlung masgeblich verantwortlich ist. Die Analyse dieser Elektronenspektren erlaubt ein besseres Verstandnis der Rontgenerzeugung. Uber verschiedene Simulationen wird der gesamte Entstehungsprozess charakteristischer Rontgenstrahlung nachvollzogen. Eine hydrodynamische Simulation erlaubt Ruckschlusse auf die Eigenschaften des Vorplasmas. Auf Basis dieser Werte werden mittels einer particle-in-cell-Simulation die Energieverteilungen der heisen Elektronen durch die Laser-Plasma-Wechselwirkung ermittelt. Eine dritte, Monte-Carlo-Simulation, ermoglicht Aussagen uber die Emission charakteristischer Rontgenstrahlung hervorgerufen durch beliebige Elektronenspektren. In Kombination ergibt sich ein vollstandiges Bild des Entstehungsprozesses. Zusatzlich erlauben diese Simulationen Aussagen uber den zeitlichen Verlauf der emittierten Rontgenstrahlung. Die Kenntnis der Rontgenpulsdauer eroffnet faszinierende Anwendungsmoglichkeiten wie z.B. die zeitaufgeloste Analyse ultraschneller Prozesse auf atomarer Ebene." @default.
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