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Keybot 89 Ergebnisse www.aapharma.ca Seite 8

Development of X-Ray La...

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With the help of high-power laser system such as PHELIX (GSI Helmholtz Centre, Darmstadt), cylindrical plasmas (about 5 mm × 100 µm) are generated, in which a population inversion is established by electron collisions in nickel- and neon-like ions.

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Im Rahmen dieses Forschungsbereichs wird die Erzeugung, Charakterisierung und Optimierung von plasmabasierten Röntgenlasern (X-ray laser; XRL) untersucht. Mit Hilfe von Hochleistungslasern wie PHELIX (GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt) werden zylinderförmige Plasmen (ca. 5 mm × 100 µm) erzeugt, in denen durch Elektronenstöße eine Besetzungsinversion in Nickel- oder Neon-ähnlichen Ionen gebildet wird. Durch die Verstärkung von spontaner Emission (amplified spontaneous emission; ASE) entlang des Plasmazylinders entsteht ein Röntgenlaserpuls, dessen Wellenlänge je nach verwendetem Targetmaterial zwischen 7 nm und 35 nm (100 eV bis 30 eV) liegt. Forschungsschwerpunkte sind hierbei die Entwicklung zu kürzeren Wellenlängen sowie die Verbesserung der qualitativen Eigenschaften (Pulsenergie, räumliches Strahlprofil, zeitliche und räumliche Kohärenz) durch die Kombination von zwei individuellen Röntgenlasermedien (injection seeding).

Coupling Laser-based an...

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Being at the interface between conventional accelerator technology and novel acceleration concepts using high-power laser systems, HI-Jena, as part of the LIGHT collaboration (Laser Ion Generation, Handling and Transport) is involved in research to theoretically, numerically and experimentally investigate how an ion pulse, generated at a laser-plasma interaction, for example at the PHELIX laser system, can be injected into the beamline of a conventional ion accelerator, for example at GSI, and subsequently be accelerated further.

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An der Schnittstelle zwischen konventioneller Beschleuniger-Technologie und neuartigen Beschleunigungskonzepten mit Hochleistungslasern ist das HI Jena im Rahmen der LIGHT-Kollaboration (Laser Ion Generation, Handling and Transport) in Forschungsarbeiten involviert, bei denen theoretisch, numerisch und experimentell untersucht wird, wie ein Ionenpuls, der bei einer Laser-Plasma-Wechselwirkung, z. B. mit dem PHELIX-Laser, erzeugt worden ist, in die Beamline eines konventionellen Ionenbeschleunigers, z. B. bei GSI, eingekoppelt und anschließend weiter beschleunigt werden kann. Diese seit langer Zeit diskutierte Idee kann erstmals unter Beteiligung des HI Jena, der Helmholtzzentren GSI und HZDR, sowie der Universität Frankfurt und der TU Darmstadt untersucht werden. Hier werden Fragestellungen zur Erzeugung und Anpassung der Ionenpulse, dem Transport dieser Ionenpulse vom Laser-Target in die Beamline und die Diagnostik untersucht.

Development of Cryogeni...

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In collaboration with GSI Helmholtz Centre and the University of Frankfurt (Dr. Robert Grisenti and Dr. Paul Neumayer), spherical cryogenically-cooled H2, D2, He and Xe targets with diameters between 5 and 20 µm are produced and provided for subsequent interaction with the laser pulses.

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Massen- bzw. volumenlimitierte Targets (z. B. in Form von sphärischen Targets mit einem Durchmesser von nur wenigen Mikrometern) sind für die Ionenbeschleunigung mit Lasern aus vielen Gründen äußerst interessant. Durch die räumliche Begrenzung des Targets bleibt die übertragene Laserenergie sehr viel länger in einem kleinen Volumen konzentriert und kann sich nicht lateral verteilen. Damit ist zum einen die Erzeugung sehr viel höherer Beschleunigungsfeldstärken für die Ionen möglich. Zum anderen kann durch geeignete Wahl des Targetmaterials die bei der Wechselwirkung mit den hochintensiven Laserpulsen erzeugte Plasmadichte verändert werden, was die Übertragung von Laserenergie auf das Target entscheidend mit beeinflusst. In Kollaboration mit dem GSI Helmholtzzentrum und der Universität Frankfurt (Dr. Robert Grisenti und Dr. Paul Neumayer) werden sphärische, kryogen gekühlte H2, D2, He oder auch Xe-Targets mit Durchmessern von 5 bis 20 µm erzeugt und für die anschließende Wechselwirkung mit den Laserpulsen zur Verfügung gestellt. Dabei steht neben der detaillierten Untersuchung der Ionenbeschleunigung auch die Erzeugung warmer, dichter Materiezustände im Fokus der Forschung.

X-Ray Laser Spectroscop...

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Currently, the development is focused on reducing the relative energy bandwidth of the XUV laser source to below 10-4. Within the BMBF funding period, a prototype XUV source will be created and delivered to GSI for first experiments that will be conducted at the ESR.

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Gegenwärtig sind die Entwicklungen auf die Verringerung der relativen Energiebandbreite der XUV Laserquellen auf unter 10-4 fokussiert. Im aktuellen Förderzeitraum der BMBF Verbundforschung soll ein Prototyp der XUV Quelle entstehen und bei der GSI für die ersten Experimente am ESR eingesetzt werden. In enger Zusammenarbeit mit der Atomphysik-Gruppe der GSI und den Arbeitsgruppen von Prof. Nörtershäuser und Prof. Weinheimer wird der Versuchsaufbau entworfen und ein geeigneter Fluoreszenz-Detektor realisiert. In Zukunft werden die neuartigen XUV-Laserquellen auch am HESR für revolutionäre spektroskopische Experimente aber auch zur Präparation des Ionenstrahls eingesetzt.

Scientific Network - He...

Text zeigen Zeige Ausgangstext im Cache URL mit Ausgangstext zeigen	The Helmholtz Graduate School HGS-HIRe for FAIR is a joint endeavor of GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research, the universities at Darmstadt, Frankfurt, Giessen, Heidelberg and Mainz as well as the Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS).
Textseiten vergleichen HTM-Seiten vergleichen URL mit Ausgangstext zeigen URL mit Zielsprache zeigen hi-jena.de als Prioritätsdomäne definieren	Die am Helmholtzzentrum GSI entstehende Facility for Low-Energy Antiproton and Ion Research wird langsame Antiprotonen in bislang unerreichter Intensität für eine Vielzahl von atom- und kernphysikalischen Experimenten bereitstellen.

Ion Beam Diagnosis Usin...

Text zeigen Zeige Ausgangstext im Cache URL mit Ausgangstext zeigen	At GSI Darmstadt, an earlier project verified that the intensity of an ion beam extracted from a synchrotron could be measured with a SQUID-based CCC. It achieved a noise-limited current resolution of 250 pA/√Hz at a measurement bandwidth of approximately 50 kHz.
Textseiten vergleichen HTM-Seiten vergleichen URL mit Ausgangstext zeigen URL mit Zielsprache zeigen hi-jena.de als Prioritätsdomäne definieren	Der CCC ermöglicht die Messung sowohl von kontinuierlichen als auch von gepulsten Strahlströmen im nA-Bereich und ist bisher das empfindlichste Gerät zur rückwirkungsfreien Messung niedrigster Strahlströme in einem Frequenzbereich von DC bis zu mehreren hundert kHz.

Coupling Laser-based an...

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Laser-induced Particle ...

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Besides this major project, numerous studies and measurement campaigns, researching the acceleration of electrons, protons and light ions, are conducted using the JETI and POLARIS systems in Jena, as well as the PHELIX laser at GSI Helmholtz Centre.

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Neben diesem Großprojekt finden zahlreiche Studien und Messkampagnen zur Untersuchung der Beschleunigung von Elektronen, Protonen und leichten Ionen an den JETI- und POLARIS-Lasern in Jena sowie am PHELIX-Laser des Helmholtzzentrums GSI statt. Dabei werden für die laserinduzierte Beschleunigung je nach Teilchenart unterschiedliche Targettypen verwendet. Studien zur Optimierung von Festkörper-, Gas- oder Tröpfchentargets sowie die Weiterentwicklung von Methoden zur Diagnose der so generierten Teilchen- und Photonenstrahlung stellen einen zentralen Bestandteil des Forschungsprogramms dar.

Scientific Network - He...

Text zeigen Zeige Ausgangstext im Cache URL mit Ausgangstext zeigen	The Helmholtz Graduate School HGS-HIRe for FAIR is a joint endeavor of GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research, the universities at Darmstadt, Frankfurt, Giessen, Heidelberg and Mainz as well as the Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS).
Textseiten vergleichen HTM-Seiten vergleichen URL mit Ausgangstext zeigen URL mit Zielsprache zeigen hi-jena.de als Prioritätsdomäne definieren	Die am Helmholtzzentrum GSI entstehende Facility for Low-Energy Antiproton and Ion Research wird langsame Antiprotonen in bislang unerreichter Intensität für eine Vielzahl von atom- und kernphysikalischen Experimenten bereitstellen.

The HITRAP decelerator ...

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HITRAP is a planned ion trap facility which is designed for capturing and cooling of highly charged ions (HCI) produced at the GSI-accelerator complex. In the HITRAP facility heavy highly charged ions will be available as bare nuclei (up to uranium U92+), hydrogen-like ions or few-electron systems at low temperatures.

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HITRAP ist eine Ionenfallenanlage, gebaut zum Einfang und Kühlen hoch geladener Ionen (HCI) am GSI-Beschleunigerkomplex. An der HITRAP Anlage werden schwere, hochgeladene Ionen nackt (bis zu Uran U92+ ), wasserstoffähnlich, oder mit nur wenigen Elektronen bei niedrigen Temperaturen verfügbar sein. Zur Produktion werden hoch geladene Ionen im Schwerionen-Synchrotron SIS beschleunigt, beim Durchgang durch eine Folie auf den gewünschten Ladungszustand gebracht und in den Speicherring ESR injiziert. Im ESR werden die Ionen auf eine Energie von 4 MeV/u abgebremst. Sie werden dann extrahiert, weiter abgebremst und auf die Temperatur flüssigen Heliums in einer Penningfalle gekühlt.

About the Institute - H...

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The Helmholtz Institute Jena (HI Jena) is an outstation of the GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research and is located on the campus of the Friedrich Schiller University (FSU) in the city of Jena. The HI Jena is part of the Helmholtz Association which is Germany's largest scientific organization, being mainly responsible for the development and operation of large-scale scientific infrastructure.

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Das Helmholtz-Institut Jena (HI Jena) ist eine Außenstelle des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung, die auf dem Campus der Friedrich-Schiller-Universität (FSU) in Jena angesiedelt ist. Das HI Jena ist Teil der Helmholtz-Gemeinschaft. Diese ist die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands und insbesondere für die Entwicklung und den Betrieb von Großforschungsanlagen verantwortlich. Das Forschungsprofil des im Jahr 2009 gegründeten Instituts ist geprägt von der Physik an der Schnittstelle zwischen konventioneller Beschleunigertechnik und dem sich schnell entwickelnden Feld der laserinduzierten Teilchenbeschleunigung.

Welcome to the Helmholt...

Montrer texte Montrer source en cache Montrer URL avec texte source	Thus, the HI Jena provides important contributions to future research projects currently being designed and built. Such projects include FAIR at the GSI Helmholtz Center, the FEL photon sources FLASH and XFEL at DESY.
Comparer pages textes Comparer pages HTM Montrer URL avec texte source Montrer URL avec langue cible Définir hi-jena.de comme domaine prioritaire	So leistet das HI Jena wichtige Beiträge zu den Zielen von GSI/FAIR und des DESY (mit FLASH) sowie XFEL. Gleichzeitig eröffnet es der FSU Jena neue Forschungsrichtungen, um ihr Forschungsprofil nachhaltig zu stärken. Weiterhin soll durch das Institut die Kooperation zwischen den Helmholtzzentren und der Universität gefestigt werden.

Precision Study of the ...

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Atomic systems with a single bound electron “circling” a heavy nucleus such as lead or uranium constitute an extreme state of matter, forming the prototype for investigations of QED in strong fields. At the ESR heavy ion storage ring at GSI, recently a high-precision experiment to determine the 1s Lamb shift in heavy, hydrogen-like gold (Au78+) was conducted.

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Atomare Systeme, in denen ein letztes gebundenes Elektron einen schweren Atomkern wie Blei oder Uran „umkreist“, stellen einen extremen Zustand der Materie dar und sind der Prototyp für die Untersuchung der QED in starken Feldern. Am Schwerionenspeicherring ESR des GSI wurde vor kurzem ein Präzisionsexperiment zur Bestimmung der 1s-Lamb-Verschiebung in schweren wasserstoffartigen Gold (Au78+) durchgeführt. Mit Hilfe des FOCAL-Kristallspektrometers wurde bei einer Röntgenenergie von ca. 60 keV ein Messfehler von 1 eV angestrebt (Datenauswertung findet derzeitig statt). Solch eine Genauigkeit unterzieht die QED in starken Feldern einem äußerst kritischen Test.

Laser-induced Particle ...

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One of the core issues of HI-Jena’s research program is the acceleration of charged particles, especially electrons and protons, through the use of high-power laser sources. In the long term, incorporation of novel laser-induced acceleration techniques into convential accelerator structures, employed at the GSI and DESY accelerator facilities.

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Einer der Schwerpunkte des Forschungsprogramms des Helmholtz-Instituts Jena ist die Beschleunigung von geladenen Teilchen, vor allem Elektronen und Protonen, durch den Einsatz von leistungsstarken Laserquellen. Langfristiges Ziel ist die Kombination von neuartigen laserinduzierten Beschleunigertechniken mir konventionellen Beschleunigerstrukturen, wie sie beispielsweise bei den Beschleunigeranlagen von GSI und DESY eingesetzt werden.

High-power Laser Develo...

Montrer texte Montrer source en cache Montrer URL avec texte source	Apart from the development of future laser technologies, existing high-power laser systems with peak outputs on the order of petawatts (PHELIX at GSI Darmstadt, POLARIS in Jena) are being developed further.
Comparer pages textes Comparer pages HTM Montrer URL avec texte source Montrer URL avec langue cible Définir hi-jena.de comme domaine prioritaire	Neben der Entwicklung zukünftiger Lasertechnologien werden existierende Hochleistunglaser mit Spitzenleistungen im Petawatt-Bereich (PHELIX bei GSI, Darmstadt und POLARIS in Jena) weiterentwickelt. Es wird unter anderem für die Verbesserungen der Strahlqualität, für höhere Repetitionsraten sowie für eine gesteigerte Energieeffizienz mittels neuer Kühltechniken geforscht.

FAIR - Helmholtz Instit...

Montrer texte Montrer source en cache Montrer URL avec texte source	Over the next years, the new international accelerator center FAIR will be established at the GSI site in Darmstadt. Being one of the largest research endeavors worldwide, it will enable a multitude of experiments, where physicists around the world hope for novel insights into the structure of matter and the development of the universe, from the Big Bang until today.
Comparer pages textes Comparer pages HTM Montrer URL avec texte source Montrer URL avec langue cible Définir hi-jena.de comme domaine prioritaire	In den nächsten Jahren wird bei GSI in Darmstadt das neue internationale Beschleunigerzentrum FAIR entstehen, eines der größten Forschungsvorhaben weltweit. An FAIR wird eine nie dagewesene Vielfalt an Experimenten möglich sein, durch die Physiker aus aller Welt neue Einblicke in den Aufbau der Materie und die Entwicklung des Universums, vom Urknall bis heute, erwarten.

ESR – Storage Ring for ...

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In operation at the GSI Helmholtz center for heavy ion research, the experimental storage ring ESR is the first storage ring to cover a working range from helium (Z=1) up until uranium (Z=92), with ion velocities β between 10 % and almost 90 % of the speed of light, thus being the first system applicable for heavy ion research.

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Der am Helmholtzzentrum GSI betriebene Experimentierspeicherring ESR ist der erste Speicherring, der einen weiten Arbeitsbereich von Helium (Z=1) bis Uran (Z=92) mit einer Ionengeschwindigkeit β von 10 % bis zu fast 90 % der Lichtgeschwindigkeit abdeckt und damit als erster für Experimente an schweren Ionen geeignet ist. Somit stellt der ESR einzigartige Möglichkeiten speziell für Experimente mit den schwersten verfügbaren Ionen zur Verfügung.

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