
Laser-Driven Accelerators, Radiations, and Their Applications
Teilchenbeschleuniger und Strahlung auf der Grundlage von Hochfrequenz (HF)-Resonatoren haben im letzten Jahrhundert erheblich zum Fortschritt von Wissenschaft und Technik beigetragen. Die steigenden Kosten und Größenordnungen für den Bau modernster Beschleuniger stellen jedoch ein Hindernis für den Zugang zu diesen Teilchen- und Strahlungsquellen dar.
Seit der Einführung der Chirped-Pulse-Verstärkungstechnologie in den 1990er Jahren haben Kurzpuls-Hochleistungslaser die Realisierung von lasergesteuerten Beschleunigungs- und Strahlungsquellen ermöglicht. Lasergetriebene Beschleuniger und Strahlungsquellen könnten eine praktikable Alternative zur Bereitstellung kompakter und kostengünstiger Teilchen- und Photonenquellen sein. Ein Beschleunigungsfeld in einem Plasma, das durch intensive Laserpulse angetrieben wird, ist in der Regel um mehrere Größenordnungen größer als das von HF-Beschleunigern, während die Kontrolle des Plasmamediums und der intensiven Laserpulse sehr anspruchsvoll ist.
Daher wurden zahlreiche Anstrengungen unternommen, um lasergetriebene Teilchenstrahlen und Strahlungsquellen von hoher Qualität zu entwickeln, mit dem Ziel, den Weg für den Einsatz dieser neuartigen Quellen in einer Vielzahl von Anwendungen zu ebnen. Diese Sonderausgabe befasst sich mit den neuesten Entwicklungen bei laserbasierten Ionen- und Elektronenbeschleunigern, Laser-Plasma-Strahlungsquellen, fortschrittlichen Ziel- und Diagnosesystemen für lasergetriebene Teilchenbeschleuniger, Lösungen für den Teilchentransport für multidisziplinäre Anwendungen, der Bestimmung von Dosiswerten ionisierender Strahlung und neuen Ansätzen für die Laser-Plasma-Kernfusion unter Verwendung hochintensiver, kurzer Laserpulse.