Dokument: Kohärenz und Polarisation Hoher Harmonischer von Plasmaoberflächen
| Titel: | Kohärenz und Polarisation Hoher Harmonischer von Plasmaoberflächen | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=36590 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20151216-094212-0 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Dipl.-Phys. Hahn, Thomas [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Pretzler, Georg [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Pukhov, Alexander [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 530 Physik | |||||||
| Beschreibungen: | Durch ihre geringe zeitliche Pulsdauer haben Hohe Harmonische den Weg in die Attosekundenphysik geebnet.
Ziel dieser Dissertation ist die Charakterisierung grundlegender Eigenschaften Hoher Harmonischer sowie die Maximierung der Harmonischenausbeute. Dazu wurden im Rahmen des DFG Forschungsprojekts TR 18 bei Kooperationspartnern aus der Universität Jena Experimente am Titan:Saphir Laser "JETI" durchgeführt. So wurde gezeigt, dass die spektrale Breite der Harmonischen vom Chirp des treibenden Lasers abhängt. Somit besteht die Möglichkeit, die spektrale Bandbreite der Harmonischen einzustellen. Durch die Minimierung der Bandbreite wird die Kohärenzlänge der Harmonischen maximiert - dies ist ein wichtiger Punkt für Anwendungen. Mit einem selbst entwickelten Polarimeter wurde die Polarisation der Oberflächenharmonischen 11. bis 29. Ordnung bei p-polarisiertem Treiber simultan vermessen. Die Ergebnisse stimmen mit den theoretischen Vorhersagen gut überein, was die bestehenden Modellvorstellungen bestätigt. Des Weiteren wurden Polarisation und Elliptizität des Treiberpulses variiert und die Effizienz der Erzeugung von Hohen Harmonischen vermessen. Dabei wurden neue Effekte gefunden, vor allem Unterschiede zwischen Hohen Harmonischen des Coherent Wake Emission- (CWE-) und Relativistic Oscillating Mirror- (ROM-) Regimes, deren theoretische Erklärung noch aussteht. In einer Reihe von Experimenten wurden verschiedene Targetarten und -materialien untersucht bzw. deren Untersuchung zugänglich gemacht. So konnten mit einem neuartigen Targethalter die Mantelflächen von Aerogeltargets erfolgreich für die Harmonischenerzeugung verwendet werden. Dies stellt eine Erweiterung des Dichtebereichs der Targets dar. Neben verschiedenen Materialien wie Gläsern oder Kunststoffen kamen auch strukturierte Targets zum Einsatz. Eins der relevanten Ergebnisse ist die Demonstration, dass es möglich ist, ROM-Harmonische stabil über lange Zeit mit 10 Hz-Wiederholrate zu erzeugen. Bisher war dies nur im Einzelschussbetrieb möglich, wodurch diese Weiterentwicklung einen Schritt in Richtung einer Anwendung darstellt. Des Weiteren wurde ein Regime aufgefunden, in dem einzelne Harmonische viel stärker getrieben werden als die benachbarten Harmonischen. Dies stellt eine Möglichkeit für Anwendungen dar, die monochromatische kohärente Strahlung ohne aufwändige Filterung erfordern. Es konnten neue Phänomene entdeckt werden, z.B. halbzahlige Harmonische, deren Aufklärung noch aussteht, die aber zeigen, dass aufgrund der raschen Entwicklung des Feldes noch nicht alle Prozesse verstanden sind. Zusammenfassend führen die präsentierten Ergebnisse zu einem verbesserten Verständnis der Teilprozesse und bringen gleichzeitig das Forschungsfeld einen Schritt weiter in Richtung von Anwendungen.Due to their short pulse duration, high harmonics have opened the way to attosecond physics. The aim of this thesis is the characterization of basic properties of high harmonics as well as maximizing their yield. For this purpose, experiments have been performed within the framework of the DFG project TR18 at the Ti:sapphire laser "JETI" in Jena together with our cooperation partners. It was shown that the spectral width of the harmonics depends on the chirp of the driving laser. Thus, the spectral width of the harmonics can be adjusted and was minimized. As a result, the coherence length was maximized which represents an important feature for applications. The polarization of the surface harmonics from the 11th to the 29th order was measured simultaneously for the case of a p-polarized driving pulse using a self-developed polarimeter. The results agree with the theoretical predictions and confirm the existing model. Furthermore, the polarization and the ellipticity of the driving pulse have been varied and the effect on the efficiency of the generation was measured. New effects were found, especially differences between the high harmonics of the Coherent Wake Emission- (CWE-) and the Relativistic Oscillating Mirror- (ROM-) regimes. The theoretical explanation is still pending. In a series of experiments, different types of targets and target materials were investigated or made available for investigation. With a new type of target mount the lateral surface of aerogel targets was used for the generation of high harmonics. This results in an extension of the density range of the available targets. In addition, various materials like glasses, plastics or structured targets were used. One relevant result was the generation of high harmonics in the ROM-regime with a repetition rate of 10 Hz over a long period of time. Previously, this was only possible in single shot mode. Therefore, this development represents a step towards application. Furthermore, a special regime was found where single harmonics are driven much stronger than the neighboring harmonics. This provides a possibility for applications which require monochromatic and coherent radiation without filtering. New phenomena were discovered, for example half-order harmonics. The explanation for these is still pending which shows that not all processes are understood yet since the field is developing so fast. In summary, the presented results lead to a better understanding of the processes and furthermore establish an approach towards applications. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 16.12.2015 | |||||||
| Dateien geändert am: | 16.12.2015 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 26.10.2015 | |||||||
| Datum der Promotion: | 11.12.2015 |
