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Division of Laser Particle Acceleration

Parent Units:
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)
German name: "Abteilung Laser-Teilchenbeschleunigung".

Contact

web: https://www.hzdr.de/db/Cms?pNid=1483
email: e-mail
phone: +49 (0) 351 260 - 3293
fax: +49 (0) 351 260 - 13293
postal address: Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Division of Laser Particle Acceleration, POB 51 01 19, 01314 Dresden
office address: Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Division of Laser Particle Acceleration, Bautzner Landstraße 400, 01328 Dresden
partner: Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

Expertise

Kernthema der Gruppe ist die experimentelle und theoretische Untersuchung der Licht-Materie Wechselwirkung im relativistischen Intensitätsregime mit dem Fokus, kompakte und brillante Quellen relativistischer Teilchenstrahlen zu entwickeln und auf ihre Anwendbarkeit beispielsweise im Bereich der Strahlenmedizin zu untersuchen und zu optimieren. In Verbindung mit der Strahlungsquelle ELBE steht die Realisierung optischer Undulatoren im Vordergrund.

Die Abteilung betreibt daher im ELBE Zentrum für Hochleistungsstrahlungsquellen den zweiarmigen 150 Terawatt / Petawatt Ti:Saphir Laser Draco (Dresden laser acceleration source), dessen 30 fs lange Pulse in zwei Experimentierbereichen entweder alleine oder gemeinsam mit den intensiven Elektronenpulsen der Strahlungsquelle ELBE genutzt werden können. Um in Zukunft höchste Laserleistung und Energie gleichermaßen und bei hoher Pulswiederholrate nutzen zu können, liegt ein weiterer Schwerpunkt auf der Entwicklung des diodengepumpten PW Lasers Penelope (Petawatt energy efficient laser for optical plasma experiments).

Die Arbeiten der Gruppe sind aufgrund ihres interdisziplinären Charakters in den Forschungsbereichen Gesundheit ("Krebsforschung") und Materie ("Materie und Technologien" sowie "von Materie zu Materialien und Leben") der Helmholtz Gemeinschaft verankert. Externe Nutzer können zur Zeit über kollaborative Projekte Zugang zu den Hochleistungslasern bekommen.

 

Forschungsfelder:

  • Laser-Ionenbeschleuni­gung
  • Hochleis­tungs­laser DRACO
  • Computergestützte Strahlen­physik
  • Laser-Elek­tronenbeschleuni­gung und Lichtquellen
  • Diodengepump­ter Petawatt Laser PENELOPE

 

Ein wesentlicher Fokus liegt auf der Anwendung der neuartigen Beschleunigertechnologie beispielsweise in der Strahlentherapie.

  • Laser­plasma Teilchen­beschleu­nigung
  • Ultra­schnelle Sekundär­strahlungs­quellen
  • Petawatt­laser Betrieb und Entwicklung
  • Nachwuchsgruppe Computergestützte Strahlenphysik
  • Kompakte Strahl­führungs­systeme
  • Strahlungs­induzierte Zellschädigungen
  • Dosis­appli­kation für laser­beschleu­nigte Strahlen

 

***********English***********

The experimental and theoretical investigation of the interaction of light with matter in the relativistic intensity regime represents the key activity of the group. The focus lies on the development of advanced compact and brilliant sources of energetic particle beams and on potential applications, e.g., in the field of radiation oncology. In connection with the radiation source ELBE accelerator physics as well as the realization of optical undulators provides challenging goals.

For this purpose the division operates within the frame of the ELBE center for high power radiation sources the dual beam 150 Terawatt / Petawatt Ti:Sapphire laser Draco (Dresden laser acceleration source). Its only 30 fs long pulses can be individually guided into two separate experimental areas where they are used either alone, combined, or in combination with the electron pulses of the radiation source ELBE. To be able to make use of of highest laser power and energy simultaneously in the future, we further push the development of the directly diode laser pumped PW laser Penelope (Petawatt energy efficient laser for optical plasma experiments).

Due to their interdisciplinary character, these tasks are organized within the research fields Health (cancer research) and Matter (matter and technologies, from matter to materials and life) of the Helmholtz association. External users can presently access the high power laser infrastructure through collaborative projects.

 

Research Fields:

  • Laser Ion Acceleration
  • High power laser DRACO
  • Computational Radiation Physics
  • Laser-electron acceleration and radiation sources
  • Diode-pumped Petawatt laser PENELOPE

 

A major focus is on the application of the novel accelerator technology, for example in radiation therapy.

  • Laser plasma particle acceleration
  • Ultra-fast secondary radiation sources
  • Petawatt laser operation and development
  • Junior Research Group Computer assisted radiation physics
  • Compact beam guiding systems (Gantry)
  • Radiation Induced Cell Damage
  • Dose application laser-accelerated radiation

Affiliations

Parent Units

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Institute of Radiation Physics Institute view

Last Update

Last updated at: 2017-12-08 09:47