Quelltext der Seite Petawatt High Energy Laser for Heavy Ion Experiments

[[Datei:Phelix-logo.png|mini|Logo der Hochenergie-Laseranlage]]
[[Datei:Hepw-laser.png|mini|Weltweiter Vergleich von PHELIX mit anderen Hochenergie-Lasersystemen <small>(Stand 2009)</small>]]
[[Datei:A 315 nova amplifier opened 2009-03-27.jpg|mini|Aufbau des PHELIX-Hauptverstärkers im Reinraum, 2 Laserdisks je Verstärker]]
[[Datei:Nova Laserdisk inside A315 amplifier.jpg|mini|Näher dran: Blick in den PHELIX-Hauptverstärker, links und rechts sind die Blitzröhrenpanelen zum Pumpen der Laserdisks zu sehen]]
[[Datei:Phelix laserbeam characteristics March 2009.jpg|mini|[[Strahlparameterprodukt|Eigenschaften]] des Laserstrahles:<br />1. Nahfeld mit Füllfaktor und Energiedichte, 2. [[Strahlqualität]] im Fernfeld, 3. Pulsdauer und spektrale Breite ([[Linienbreite]])]]
[[Datei:PW-Kammer.jpg|mini|Ansicht der Petawatt-Kammer (Rückkomprimierung des Laserstrahls) mit Röntgenlaser-Experiment]]
[[Datei:PHELIX PW chamber scheme March 2009.jpg|mini|Schematische Innenansicht der Petawatt-Kammer mit Strahlverlauf und Minibildern von Konstruktion und Bau]]
[[Datei:2008-Z6-Targetkammer GSI-Darmstadt.JPG|mini|Targetkammer des Z6-Experimentierplatzes für Ionen- und Laserstrahlexperimente. Von links oben kommt der fokussierende Laserstrahl; aus dem Bild der Ionenstrahl.]]
[[Datei:Phelix-schema.png|mini|Schematischer Aufbau des PHELIX-Lasersystems nach Subsystemen und Komponenten.<ref>Stand 2009 bzw. Planungen 2010, Werte sind Kompendium der Veröffentlichungen aus 2009, vgl. and. Einzelnachweise und Webseite</ref> ]]

Der '''Petawatt High Energy Laser for Heavy Ion Experiments''' ('''PHELIX''') ist ein [[Leistung (Physik)|Hochleistungs]]- und [[Energie|Hochenergie]]- [[Laser]] für [[Grundlagenforschung]] im Bereich der [[Hochenergiephysik]] am [[GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung|GSI]] [[Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren|Helmholtzzentrum]] für [[Schwerion]]enforschung in [[Darmstadt]]. Mit der Anlage sollen fundamentale Prozesse in der [[Plasmaphysik|Plasma]]-, [[Astrophysik|Astro]]- und [[Atomphysik]] erforscht werden.

Es ist derzeit ''(Stand 2015)'' Deutschlands größtes Lasersystem im [[Pulslaser|Pulsbetrieb]]. Seine besondere wissenschaftliche Stellung zeichnet sich durch die in Europa einmalige Möglichkeit der Kombination von hochenergetischen Photonen und Teilchen aus, wie sie an der GSI durch die bereits bestehenden Schwerionen-[[Teilchenbeschleuniger]] gegeben ist.

== Geschichte ==
Die Arbeit an PHELIX begann 1995 mit Vorstudien über [[Kernfusion]] durch die [[Trägheitsfusion#Treiber|Kombination von Laser und Schwerionen]] bis hin zur Projektstudie des Lasersystems von 1998 und der Genehmigung zum Aufbau im selben Jahr. In Kooperation mit dem französischen [[Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives|CEA]] kam es zur Lieferung von ersten Geräten vom stillgelegten ''PHEBUS''-Lasersystem in Frankreich (Gegenstück des amerikanischen [[Nova (Laser)|Nova-Lasersystems]]) schon 1999 und 2000. Die Projekt- und Bauphase von Hauptgebäude und [[Versorgungstechnik]] war von 1998 bis 2000 (Einweihung zur ''30 Jahr Feier der GSI''). Mit der Inbetriebnahme des ''[[Femtosekundenlaser|Fs-Frontendsystems]]'' 2001 durch eigene Mitarbeiter und Physiker von [[General Atomics]] war ein schneller Weg beschritten.

Der Aufbau der Hauptverstärkerkette, der Hauptkomponenten und der Strahlführung zum ersten Licht ''versus'' Teilchen-Experimentierplatz gestaltete sich wesentlich schwieriger. Zum einen da der Vertrag zwischen dem [[Department of Energy|DOE der USA]] und dem [[BMBF]] über die Zusammenarbeit im Bereich [[Plasma (Physik)#Strahlungsanregungen|Physik dichter Plasmen]] erst 2002<ref>{{Toter Link | date= 2018-02-23 | url=http://www.gsi.de/informationen/kurier/archiv97-04/kw2402.html |text=GSI Kurier #24-2002 (nicht archiviert)}}</ref> zustande kam (Komponenten an der GSI 2003). Zum anderen dadurch, dass viele Komponenten neu oder nach intensiver Renovierung neu aufgebaut werden mussten.

Hohe Anforderungen an [[Strahlqualität]] und -stabilisierung forderten das machbare technologische Limit heraus; das betraf vor allem die Planität der [[Optik]]en mit über einem halben Meter Durchmesser, insbesondere der [[Spiegel]], deren [[Beschichtung]] und [[Interferometer|interferometrische]] Kontrolle. Die Anforderungen im Strahlbereich müssen besser als [[Reinraum#Reinraumklassen|Reinraumklasse ISO-5]] (Reinraumklasse 100 nach US Federal Standard 209E<ref name="Cancellation">abgelöst durch [[EN ISO 14644|ISO 14644-1]] und [[EN ISO 14644|ISO 14644-2]] {{Webarchiv |url=http://www.iest.org/i4a/pages/index.cfm?pageid=3480 |text=Notice of Cancellation der GSA vom 29. November 2001, wiedergegeben auf der IEST-Website |wayback=20080406183723}}, abgerufen am 23. Juni 2008.</ref>) sein, um Zerstörungen der Optik zu vermeiden. Die Beschaffung und Installation der Hochleistungsoptiken, der komplette Neuaufbau einer Diagnostik sowie der Umbau der Strahlführung zwischen Lasergebäude und Experimentierplatz führten zu einer Verzögerung der Inbetriebnahme des Gesamtsystems. Erste Experimente mit Teilsystemen des Lasers fanden bereits ab 2004 statt<ref>{{Webarchiv |url=http://www.gsi.de/informationen/kurier/archiv/2004-40/|text=Ionentarget für Experimente mit intensiven Laserpulsen |wayback=20070218034837}}</ref>.

== Aufbau und Technik ==
Der Aufbau entstand in enger wissenschaftlicher und materieller Zusammenarbeit mit dem französischen ''[[Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives|Commissariat à l'énergie atomique]]'' (CEA) und dem [[Lawrence Livermore National Laboratory]] (LLNL) der USA. Von beiden [[Forschungseinrichtung]]en stammen Komponenten des [[Nova (Laser)|Nova-Lasersystems]], die zum Aufbau des Hauptverstärkers, des Hochspannungsladesystems und der Diagnostik benutzt wurden.

PHELIX ist eine Kombination von hintereinandergeschalteten Lasern zur Erzeugung hoher Energie und Leistung.
Beim Hauptsystem handelt sich um einen durch [[Blitzröhre|Blitzlampen]] gepulsten Nd:glass-[[Festkörperlaser]], der für eine derzeitige Energie von 0,5–1&nbsp;Kilo[[joule]] und eine Leistung von 0,5&nbsp;[[Petawatt]] ausgelegt ist. In der Endstufe waren 5&nbsp;kJ und 1&nbsp;PW vorgesehen, können aber aus Kostengründen derzeit nicht realisiert werden.

Zwei Frontend-Systeme erzeugen Laserstrahlen mit [[Nanosekunde#Abgeleitete Maßeinheiten|Nanosekunden]] (1–10&nbsp;ns) oder Femtosekunden (≈500&nbsp;[[Femtosekunde#Abgeleitete Maßeinheiten|fs]]) Pulsdauer ([[Ultrakurzpulslaser]]).

=== Frontend-Systeme ===
==== Femtosekunden-Frontend (Kurzpuls) ====
Ein kommerziell erworbener [[Titan:Saphir-Laser]]oszillator der Firma [[Coherent (Unternehmen)|Coherent]] erzeugt Pulse von 76&nbsp;MHz, einer Pulsdauer von 100 fs und Energien kleiner 5 nJ.

Bei zu hoher Energie pro Flächeneinheit und Pulslänge führen technische Limits (beispielsweise die Laserzerstörschwelle LDT<ref>LDT: ''laser density threshold'' (manchmal auch LIDT – ''laser induced density threshold'' – im Deutschen leicht inkorrekt als ''Zerstörschwelle des optischen Materials'' bezeichnet) ist der Quotient aus Spitzenleistung zu Strahlquerschnitt, abhängig von [[Laser#Eigenschaften von Laserstrahlung|Betriebsart, Pulsform und -dauer]], bei der das optische Material des Laser bzw. der Optiken gerade <u>nicht</u> zerstört wird. Siehe dazu auch: [http://support.newport.com/file_store/PDFs/tempPDFs/g3875_Laser-Zerst%C3%B6rschwelle.pdf Erläuterung Zerstörschwellen] {{Webarchiv |url=http://www.lasercomponents.com/de-en/fileadmin/user_upload/home/Datasheets/lco/zerstoerschwellenmessung_pn48.pdf |text=Erläuterungen zur Zerstörschwellenmessung |wayback=20121111171119}} (PDF; 98&nbsp;kB)</ref> von optischen Beschichtungen) oder [[Nichtlineare Optik|nichtlineare optische Effekte]] zur Zerstörung der optischen Elemente. Der Femtosekunden-Laserpuls der hochenergetischen Laser muss deshalb vor der Verstärkung räumlich aufgeweitet und zeitlich gestreckt werden.

Die zeitliche Streckung des Strahles geschieht dabei über das ''[[Chirped Pulse Amplification]]'' Verfahren. Der gestreckte Puls wird dann in zwei ''regenerativen'' [[Titan:Saphir|Ti:Saphir]]-Verstärkern mit einer Wiederholrate von 10&nbsp;Hz verstärkt. Die erreichbare Energie liegt bei etwa 30&nbsp;mJ. Durch die Verwendung ultraschneller [[Pockelszelle]]n kann ein ''Intensitätskontrast''<ref>Ist hier der in der Laserphysik gebräuchliche Quotient zwischen der Intensität des Hauptpulses zum Untergrund bzw. zur Intensität möglicher Vor- oder Nachpulse</ref> von mehr als 60 dB erreicht werden. Ein selbst entwickeltes [[Mach-Zehnder-Interferometer]] im [[Strahlengang]] gestattet es, Doppelpulse mit einstellbarem Abstand, Energie und Streckungsverhältnis zu erzeugen.

Während für die dafür erforderliche Pulsaufweitung mit kleinen [[Optik]]en gearbeitet wird (Größenordnung wenige [[Zentimeter]]), ist für die Rückkomprimierung ein großer Petawatt-Kompressor notwendig. Dabei wird über zwei dielektrisch beschichtete (MLD – ''multilayer dielectric grating'') [[Optisches Gitter|optische Reflexionsgitter]] (mit [[Gitterkonstante]]n von typischerweise 1600–1800 Linien pro mm) der Laserpuls wieder auf Femtosekunden komprimiert. Die Größe der Kammer (2 × 6&nbsp;m²) ist durch die vorher erfolgte räumliche Aufweitung über [[Teleskop]]e auf hier schon typische Strahl-[[Durchmesser]] von etwa 250&nbsp;mm gegeben.

==== Nanosekunden-Frontend (Langpuls) ====
Mit dem nach LLNL-Vorbild umgebauten System ist es möglich, Laserpulse mit Pulslängen zwischen 700 fs und 20&nbsp;ns <u>und</u> frei wählbaren Pulsformen zu erzeugen. Ein kommerzieller cw-Laser wird verstärkt, ein akustooptischen [[Modulator]] erzeugt Pulse von etwa 100&nbsp;ns, die es gestatten, über einen Intensitätsmodulator und einen anschließenden programmierbaren [[Signalgenerator|Wellenformgenerator]] zeitliche und intensitätsmodulierte Pulse oder Pulsketten zu generieren. Das ganze läuft in einem Fasersystem ab. Die etwa 10-nJ-Pulse werden in einem blitzlampengepumpten regenerativen Nd:Glas-Ringverstärker auf Energien von etwa 20&nbsp;mJ mit einer Wiederholrate von einem halben Hertz verstärkt.

==== Vorverstärker (beide Pulse) ====
Der Vorverstärker besteht aus [[Stablaser]]n – zwei blitzlampengepumpten Nd:Glas-Verstärkern mit 19&nbsp;mm und einem mit 45&nbsp;mm Durchmesser. Kurz- oder Langpuls können eingekoppelt und stufenweise in [[Fernrohr#Kepler-Fernrohr|Keplerteleskopen]] aufgeweitet werden, um die Intensität unterhalb der ''Zerstörschwelle der optischen Komponenten'' zu halten. [[Abbildungsfehler]] des Laserstrahles werden mit Hilfe [[Adaptive Optik|adaptiver Optik]], einem verformbaren Spiegel, der Wellenfrontverzerrungen mit Hilfe eines [[Shack-Hartmann-Sensor]]s korrigieren kann, behoben oder vorkorrigiert. Das Vorverstärkersystem verstärkt die Pulse bis in den Joule-Energiebereich. [[Raumfilter (Optik)|Raumfilter]] dienen als weiteres Korrekturglied für Abbildungsfehler.

=== Der Hauptverstärker ===
Das Hauptsystem des Lasers, das sogenannte DPA (''Double Pass Amplifier'') oder MA (''Main Amplifier'') [[Optischer Verstärker|Verstärkersystem]], erzeugt bei doppeltem Durchgang (in sich gefaltet)<ref>Doppelter Durchgang bedeutet dabei, dass der Strahl in sich selbst reflektiert wird und ein zweites Mal durch die fünf blitzlampengepumpten Nd:Glas-Verstärkerköpfe geführt wird. Dies erlaubt eine bessere Ausnutzung der [[Verstärkung (Physik)|Verstärkung]].</ref> den Hochenergie-[[Laserpuls]]. Die Verstärker beinhalten je zwei Laserglasscheiben, die aus platinfreien [[Kalium]]-[[Barium]]-[[Aluminium]]-[[Phosphat]]-Glas mit rund 2 [[Gewichtsprozent]] Nd<sup>3+</sup> Ionen bestehen und reflexionsfrei unter [[Brewster-Winkel]] angeordnet sind. Die [[Besetzungsinversion]] im Laserglas wird über zwei seitlich angebrachte [[Blitzröhre]]npanele erzeugt, die mit maximal 18&nbsp;kV und 3,5&nbsp;kA in ca. 1&nbsp;ms Pulsdauer betrieben werden. Das Innere ist verspiegelt, um maximale Einkopplung der Energie in das Laserglas zu gewährleisten und Reflexionsverluste zu vermeiden. Ein nachgeschalteter [[Michael Faraday|Faraday]]-[[Optischer Isolator|Isolator]] ist nötig, um mögliche Rückreflexe zu verhindern.

=== Das Frequenzverdopplungsmodul ===
Im [[Frequenzverdopplung]]smodul (auch als ''SHG''<ref>''SHG'' steht für ''second harmonic generation''; der englische Begriff wird in der Fachliteratur im Deutschen gleichwertig benutzt.</ref> bezeichnet) von PHELIX können infrarote Laserpulse mit einer Dauer von 10<sup>−9</sup> bis 10<sup>−8</sup> Sekunden in grüne Laserpulse mit einer Wellenlänge von 527 nm konvertiert werden. Als [[nichtlinear]]er Kristall wird ein ''Typ II DKDP''-Kristall ([[Deuterierung|deuteriertes]] [[Kaliumdihydrogenphosphat]]) verwendet, der einen Durchmesser von 310&nbsp;mm und eine Dicke von 25&nbsp;mm hat. Die Modellrechnungen für die optimale Konversionseffizenz wurden in enger Zusammenarbeit mit den herstellenden Firmen durchgeführt. Der [[hygroskopisch]]e [[Kristall]] befindet sich in einer auf 0,5&nbsp;°C temperaturstabilisierten und mit trockenem Stickstoff gespülten Box, die in einem mobilen Reinraum der Reinraumklasse ISO-5 (RR 100<ref name="Cancellation" />) installiert ist. Das neue, für die Generierung und Heizung von [[Plasma (Physik)|Plasmen]] so wichtige Modul, wurde im Dezember 2010 in Betrieb genommen. Die maximale gemessene Konversionseffizienz beträgt 60 % (''Stand März 2011''). Das Modul kommt für den Laserstrahl Richtung ''Experimentierplatz 2'' zum Einsatz.

=== Technik ===
Das Lasersystem hat ein eigenes Gebäude. Dies ist durch einen dicken Betonboden als [[optischer Tisch]] schwingungsfrei gelagert. Von dort wird der [[Laserstrahl]] entweder direkt in die ''Laserbay'' (''Experimentierplatz 1'') oder über ein 80&nbsp;m langes Strahlrohrsystem nach ''Z6'' (''Experimentierplatz 2'') zum eigentlichen Bestimmungsort, dem [[Experiment]], reflektiert.
In Abhängigkeit vom Experimentierort wird mit Hilfe eines [[Parabolspiegel]] oder einer [[Linse (Optik)|Linse]]
der [[Laserstrahl#Eigenschaften von Laserstrahlung|Laserstrahl]] auf das [[Target (Physik)|Target]] fokussiert und erreicht so im [[Fokus]] (Durchmesser hier typischerweise ≈10–30&nbsp;µm) [[Intensität (Physik)|Intensitäten]]  von bis zu 10<sup>21</sup> W·cm<sup>−2</sup>.
Damit können [[Plasma (Physik)|Plasmazustände]] erzeugt werden, wie sie in der [[Sonne]], in Gasriesen oder in [[Neutronenstern]]en ablaufen.

Abhängig von Energie und Leistung kann ein Laserschuss alle 20&nbsp;Minuten oder nur alle zwei Stunden abgegeben werden. Der Laser muss dabei in allen ''Subsystemen'', mit dem GSI-Beschleuniger [[UNILAC]] und der Diagnostik der Experimente zeitlich über ein [[Trigger (Elektronik)|Triggersystem]] abgestimmt werden. Er besitzt ein eigenes Kontrollsystem, einem [[Framework]], dass [[objektorientiert]], skalierbar, verteilt, ereignisgesteuert und unter Berücksichtigung der [[GNU General Public License|GNU Public License]] frei verfügbar ist. Programmiert wird mit [[LabVIEW]].

Der Laser zählt zur Klasse der Hochenergie-Petawattlaser (HEPW), von denen weltweit nur ein knappes Dutzend existieren oder im Aufbau sind.<ref>J.D.Zügel, S.Borneis, C.Barty u. a., "Laser Challenges for Fast Ignition", Fusion Science & Technology, Vol. 49, April 2006, S. 455 Tab.1 und S. 470f.</ref>

== Anwendung und Forschung ==
Der Laser nahm 2006 mit erstem Schussbetrieb seine Arbeit auf. 2007 wurde die erste Etappe mit 0,5&nbsp;kJ erreicht<ref>[http://www.gsi.de/informationen/wti/library/scientificreport2007/PAPERS/PLASMA-PHYSICS-11.pdf Scientific Report: PHELIX in 2007]{{Toter Link|url=http://www.gsi.de/informationen/wti/library/scientificreport2007/PAPERS/PLASMA-PHYSICS-11.pdf |date=2019-05 |archivebot=2019-05-06 21:35:40 InternetArchiveBot }}</ref>. Seit 2008 werden erstmals Experimente am ''Experimentierplatz Z6'' in Kombination mit dem [[Ionenstrahl]] des [[UNILAC]] Beschleunigers durchgeführt. Diese Experimente umfassen u.&nbsp;a. ''Röntgenstrahlen Streu-Experimente'', ''Laser-induzierte Teilchenbeschleunigung'', Untersuchungen zu ''warm dense matter'' -Materiezuständen oder ''Energieverlustexperimente an Ionen''. Die Experimente profitieren von der einzigartigen Kombination von kohärenten [[Photonen]] und [[Ion]]en (geladenen Teilchen) hoher Energie und Intensität. Der PHELIX Laser kann als Heizstrahl für das Plasma oder als Diagnosestrahl ([[Spektroskopie]]) dienen. Auch reine Laserexperimente sind möglich und finden bereits statt (''laserinduzierter Röntgenlaser''<ref>[http://www.gsi.de/forschung/pp/experiments/xray_laser.html Aufbau und Wirkungsweise des x-ray laser (in Englisch)]{{Toter Link|url=http://www.gsi.de/forschung/pp/experiments/xray_laser.html |date=2019-05 |archivebot=2019-05-06 21:35:40 InternetArchiveBot }}</ref><ref>[http://www.gsi.de/informationen/wti/library/scientificreport2007/PAPERS/PLASMA-PHYSICS-12.pdf Ein durch PHELIX gepumpter 180-eV-Röntgenlaser]{{Toter Link|url=http://www.gsi.de/informationen/wti/library/scientificreport2007/PAPERS/PLASMA-PHYSICS-12.pdf |date=2019-05 |archivebot=2019-05-06 21:35:40 InternetArchiveBot }}</ref>).

Mit den daraus gewonnenen Erkenntnissen und dem weiteren Ausbau von PHELIX sind neben der reinen [[Grundlagenforschung]] auch Untersuchungen durchführbar, die Grundlagen für die [[Trägheitsfusion]] besonders mit Schwerionen legen, was an der GSI ab 1995 in einer Studiengruppe<ref>[http://www.gsi.de/documents/DOC-2007-May-20-1.pdf ''The HIDIF study – 1995–1998'']</ref><ref>[https://www.gsi.de/documents/DOC-2003-Jun-31-5.pdf ''Trägheitsfusion mit Schwerionenstrahlen. Konzeptstudie''] (PDF-Datei, 77 kB; u.&nbsp;U. nur nach Akzeptieren eines Sicherheitszertifikates zugänglich)</ref> untersucht wurde. PHELIX ist Partner des europäischen Infrastrukturprojektes ''Integrated European Laser Laboratories'' (Laserlab Europe) und damit auch mit den großen europäischen Laser-Projekten [[Extreme Light Infrastructure|ELI]] und [[HiPER]] verbunden, die auf die Grundlagenforschung bei höchsten [[Feldstärke]]n (ELI) und die Energieerzeugung über laserinduzierte Fusion (Trägheitsfusion durch schnelle Zündung – ''Inertial Confinement Fusion by Fast Ignition'')(HiPER) abzielen. Am neu entstehenden [[GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung#Das Internationale Beschleunigerzentrum FAIR|FAIR]]-Projekt der GSI ist ein Upgrade auf einen neuen Hochenergie-Petawattlaser in Vorbereitung.

In [[Lehren|Lehre]] und [[Forschung]] wird mit den physikalischen [[Fakultät (Hochschule)#Fakultäten und Fachbereiche|Fachbereichen]] der Universitäten der [[Technische Universität Darmstadt|TU Darmstadt]], [[Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main|Universität Frankfurt am Main]], der [[Uni Mainz]] und der [[FH Münster#FB 11: Physikalische Technik|FH Münster]] eng zusammengearbeitet. Mit der [[Friedrich-Schiller-Universität Jena|Universität Jena]] wird vor allem beim Aufbau des neugegründeten [[Helmholtz-Institut Jena]]<ref>[http://www.helmholtz.de/aktuelles/pressemitteilungen/artikel/detail/helmholtz_institut_jena_kommt/ Pressemitteilung zur Gründung des Helmholtz-Instituts Jena]{{Toter Link|url=http://www.helmholtz.de/aktuelles/pressemitteilungen/artikel/detail/helmholtz_institut_jena_kommt/ |date=2019-05 |archivebot=2019-05-06 21:35:40 InternetArchiveBot }}</ref> zusammengearbeitet.

Ende Oktober 2009 wurde der 1000. Laserschuss abgegeben. Dabei hat es seit Mai 2008, dem Beginn des [[Experiment]]ierbetriebes, 16 Forschungskampagnen gegeben.<ref>[http://www.gsi.de/informationen/kurier/archiv/2009-45/ GSI-Kurier 45/2009, Artikel: "1000. Laserschuss am PHELIX – Seit über einem Jahr erfolgreiche Experimente"]{{Toter Link|url=http://www.gsi.de/informationen/kurier/archiv/2009-45/ |date=2019-05 |archivebot=2019-05-06 21:35:40 InternetArchiveBot }}</ref>

2013 gelang es den Forschern mit durch den PHELIX-Laser erzeugten Protonen, die durch Laserbeschuss eines Targets entstehen und nur wenige Nanosekunden Pulslänge aufweisen, in eine konventionelle Beschleunigungsstruktur einzukoppeln.<ref>{{Webarchiv |url=https://www-alt.gsi.de/documents/DOC-2013-Nov-8-1.pdf |text=GSI Magazin ''target'', Ausgabe 10 |wayback=20140328013340 |archiv-bot=2019-05-06 21:35:40 InternetArchiveBot}} November 2013, S. 10.</ref>

== Forschungspartner ==
* [[USA]]: [[National Ignition Facility]] am [[LLNL]], [[Omega EP]] des [[Laboratory for Laser Energetics]] der [[University of Rochester]], [[Z-Maschine|Z-pinch]] am [[Sandia National Laboratories|Sandia Lab]]
* [[Vereinigtes Königreich|Großbritannien]]: Die [[Central Laser Facility]] des [[Rutherford Appleton Laboratory]], besonders der [[Vulcan Laser]]
* [[Frankreich]]: [[Laser Mégajoule]] (LMJ) der [[Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives|CEA]], LULI Laboratory an der [[École polytechnique|Ecole Polytechnique]], der [[PETAL]] (PETawatt Aquitaine Laser) als Nachfolger des LIL der [[Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives|CEA]] und als "Fore-runner" für HiPER
* Deutschland: Helmholtz Institut [[Jena]], [[Polaris (Laser)|POLARIS]] Laser an der [[Universität Jena|Friedrich-Schiller-Universität Jena]], [[Max-Planck-Institut für Quantenoptik]] in München
* International: [[Forschungsrahmenprogramm|EU FP7 Rahmenprogramm]] (Laserlab Europe), ELI, HiPER

== Quellen ==
=== Literatur ===
* {{Literatur
   |Autor=Stefan Borneis
   |Titel=Hochenergie-Petawattlaser – die Erzeugung ultraintensiver Pulse
   |Sammelwerk=Photonik
   |Band=37
   |Nummer=3
   |Datum=2005-06-07
   |Seiten=76-79
   |Sprache=de
   |Online=[https://www.tib.eu/de/suchen/id/tema%3ATEMA20050603300/Hochenergie-Petawattlaser-die-Erzeugung-ultraintensiver/ Abstrakt]}}
* {{Webarchiv |url=http://www.gsi.de/documents/DOC-2006-Jul-44-1.pdf |text=FAIR Baseline Technical Report – 5.3 WDM – Warme Dense Matter |wayback=20121111171132}} (586 Seiten; PDF-Datei; 24,93 MB)
* {{Literatur
   |Autor=J. D.Zuegel, S. Borneis, C. Barty ''et al.''
   |Titel=Laser Challenges for Fast Ignition
   |Sammelwerk=Fusion Science & Technology
   |Band=49
   |Nummer=3
   |Datum=2006-04
   |Seiten=453–482
   |DOI=10.13182/FST06-A1161}}

=== Weblinks / Verweise ===
{{Commonscat|PHELIX Lasersystem}}
* {{Internetquelle
   |url=https://www.gsi.de/work/forschung/appamml/plasmaphysikphelix/phelix.htm
   |titel=Offizielle Webseite
   |hrsg=gsi.de
   |abruf=2018-02-23
   |abruf-verborgen=1}}
* {{Internetquelle
   |url=https://www.gsi.de/start/aktuelles/detailseite/2008/05/16/hochleistungs_laser_an_der_gsi_in_betrieb_gegangen.htm
   |titel=Hochleistungs-Laser an der GSI in Betrieb gegangen
   |werk=Pressemitteilung
   |hrsg=gsi.de
   |datum=2008-05-16
   |abruf=2018-02-23
   |abruf-verborgen=1}}
* Details zu Experimenten mit PHELIX in den [https://repository.gsi.de/?ln=en GSI Scientific Reports (ab 2008, auf Englisch)]
* {{Webarchiv |url=http://www.hiper-laser.org/docs/tdr/participantsandsupport.pdf |text=Mitarbeit am internationalen HiPER Laser Projekt |wayback=20101205142115}} (PDF-Datei; 242 kB)
* {{Webarchiv |url=http://www.hiper-laser.org/fusion/fastignition.asp |text=Fast Ignition Fusion |wayback=20111112134918}}
* {{Internetquelle
   |autor=Lena Weitz
   |url=http://blogs.helmholtz.de/beamon/2014/10/284/
   |titel=An der Zerstörungsgrenze
   |werk=Blog
   |hrsg=helmholtz.de
   |datum=2014-10-29
   |abruf=2018-02-23
   |abruf-verborgen=1}}
* {{Internetquelle
   |url=http://www.dw.de/high-intensity-laser-beams-to-fathom-our-universe/a-17008163
   |titel=Video: High-intensity laser beams to fathom our universe
   |hrsg=Deutsche Welle
   |datum=2013-08-08
   |sprache=en
   |abruf=2018-02-23
   |abruf-verborgen=1}}
* [https://www.podcast.de/episode/137056275/Harald%2BLesch%2Berkl%C3%A4rt%2Bdie%2Bgro%C3%9Fen%2BWeltmaschinen:%2BDer%2BLaser%2Bin%2BDarmstadt./ Podcast: HR Online: Radiobeitrag vom 29. September 2011]: ''[[Harald Lesch]] erklärt die großen [[Weltmaschine]]n: Der Laser in Darmstadt''

=== Einzelnachweise ===
<references />

{{Coordinate |NS=49.931576|EW=8.680862|type=landmark|region=DE-HE}}

[[Kategorie:Laserstrahlquelle]]
[[Kategorie:Forschungseinrichtung (Lasertechnik)]]