Aufbau eines Laserverstärkersystems und Anwendung bei Photoionisationsexperimenten

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Ultrakurze Laserpulse mit hoher Intensität sind entscheidend für die Spektroskopie von Atomen und Molekülen, doch ihre Erzeugung und Charakterisierung bleibt herausfordernd und aufwendig. Dies liegt an der Zerbrechlichkeit ultrakurzer Pulse, die ihre Eigenschaften bei Kontakt mit optischen Elementen verlieren, insbesondere bei kürzeren Pulsdauern. Zudem besteht ein hoher Bedarf an leistungsfähigen elektronischen Komponenten und Pumplasern. Im Rahmen dieser Arbeit wird am Max-Born-Institut ein 100 Hz-Ultrakurzpulslaser nach dem CPA-Prinzip entwickelt, wobei Titan-Saphir als Verstärkermaterial verwendet wird. Die Laserpulse werden mit einer SPIDER-Messeinrichtung und spektroskopischen Methoden charakterisiert. Das Lasersystem wird an eine bestehende COLTRIMS-Apparatur angepasst, um Messungen der Impulsverteilung von Ne(hoch 3+) bei unterschiedlichen Laserintensitäten durchzuführen. Der finale Laser liefert Puls von weniger als 50 Femtosekunden bei einer mittleren Leistung von 300 mW. Im Fokus eines Parabolspiegels mit 80 mm Brennweite sind Intensitäten von 1,8x10(hoch16) W/cm(hoch2) möglich. Die Dreifachionisation von Neon-Atomen wird bei geringerer Intensität untersucht, wobei ein Übergang von nicht-sequentieller zu sequentieller Ionisation bei 3.42 x 10(hoch15) W/cm(hoch2) beobachtet wird. In der COLTRIMS-Apparatur lässt sich die Intensität mit der Impulsverteilung von Ne(hoch+)-Ionen bei niedriger Pulsenergie steuern.