Ein transienter Röntgenlaser zur Laserspektroskopie an Lithium-ähnlichen Ionen

Laserspektroskopie ist eine wichtige Quelle für Daten zu Grundzustandseigenschaften der Atomkerne. Die Kombination der Beschleunigeranlage der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) mit einem "Röntgenlaser" zu einem Röntgenspektrometer bietet die Möglichkeit, diese Messungen auf einfache atomare Systeme, bei denen die Elektronenverteilung mit hoher Genauigkeit berechnet werden kann, auszudehnen. Aufbauend auf diesem Experimentvorschlag wurde in der vorliegenden Arbeit das Potenzial Röntgenlaser-induzierter Fluoreszenzspektroskopie an Lithium-ähnlichen Ionen untersucht. Gleichzeitig wurde an der GSI ein neuer transient gepumpter Röntgenlaser aufgebaut. In einer ersten Strahlzeit mit Zirkon als Targetmaterial wurde stabile, reproduzierbare Lasertätigkeit bei einer Wellenlänge von 22,02 nm mit nur 2,4 J Pumplaserenergie erreicht. Die am Experimentierplatz erreichten Ionenstrahlparameter stellen strenge Anforderungen an die Strahlqualität des Lasers. In einem Experiment in internationaler Kollaboration an einem Röntgenlaser an der Ecole Polytechnique (Palaiseau, Frankreich) wurden Quellgröße und Divergenz in Abhängigkeit verschiedener Parameter untersucht. Mit diesen Ergebnissen kann die Kollimierbarkeit des Röntgenlasers berechnet und damit seine Eignung für das Röntgenspektrometer an der GSI gezeigt werden