Entwicklung von spektroskopischen Methoden für 'Day-1' Plasmaphysik-Experimente an FAIR

Die internationale Großforschungseinrichtung FAIR wird Experimente mit relativistischen Schwerionenstrahlen bei bisher unerreichten Intensitäten ermöglichen. Diese intensiven Schwerionenstrahlen erlauben einen vollkommen neuartigen experimentellen Zugang zur Erzeugung solcher Materiezustände im Labor. Unter dem Dach der APPA-Kollaboration hat die Plasmaphysik-Kollaboration HED@FAIR ein umfangreiches Experimentprogramm auf dem Gebiet dichter Plasmen erarbeitet, um diese Möglichkeiten zu nutzen. Dazu wird am Strahlplatz der APPA-Kollaborationen (dem sogenannten APPA-Cave) eine Experimentiereinrichtung aufgebaut, in der Festkörpertargets mit den intensiven Ionenpulsen wechselwirken. Die Ausstattung dieser Experimentiereinrichtung mit der nötigen Experiment-Infrastruktur (Targetkammer, Diagnostik-Instrumentierung, Lasersystem) wird in den kommenden Jahren mit höchster Priorität vorangetrieben werden, so dass mit Inbetriebnahme der FAIR-Anlage die ersten Experimente anlaufen können. Das hier beschriebene Vorhaben ist Teil dieser Aktivitäten, und eingebettet in die Verbundforschung wird so ein wohlkoordinierter, mit allen Beteiligten abgestimmter Beitrag zum FAIR-Projekt geleistet. Zu den in diesem Vorhaben finanzierten Investitionen gehören Teile einer Vakuumkammer sowie Teile eines Lasers zur Diagnostik der erzeugten Plasmen. Aber bereits vor Inbetriebnahme der FAIR-Beschleuniger und des APPA-Caves (FAIR Phase-1) sind vorbereitende Experimente möglich und sollen im Rahmen dieses Projektes durchgeführt werden. Dazu zählen die Entwicklung von röntgenspektroskopischen Methoden zur Charakterisierung des Ionenstrahls sowie Untersuchungen zur Fokussierung von Ionenstrahlen mit einer Plasmalinse.