Plasma-Laser

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Plasma-Laser sind technische Systeme zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung mit einer Wellenlänge von 4 bis 80 nm (Röntgenlicht). Sie werden daher auch Röntgen-Laser genannt.

Geschichte

Bei der Untersuchungen heißer, leitender Gase (sogenannter Plasmen) für elektrische Raketenantrieb haben die Wissenschaftler festgestellt, dass eine für den Laser notwendige Inversion auftritt. Das Wasserstoffplasma wird durch starke elektrische Felder auf hohe Strömungsgeschwindigkeiten beschleunigt und dann durch eine Düse gepresst, um den Vortrieb zu erzeugen. Da bei der anschließenden Expansion die hochangeregten Plasmaatome über mehrere Stufen dem niedrigsten Energieniveau zustreben, tritt kurzzeitig Inversion auf; die Mehrzahl der Atome befindet sich auf dem gleichen Energieniveau. Das aber ist die Voraussetzung für den Laser. Bei ständiger Plasmanachfuhr und bei Einhaltung bestimmter Plasmadichten und Ausströmungsgeschwindigkeiten soll der Inversionszustand gehalten werden können, so dass ein kontinuierlich arbeitender Plasma-Laser gebaut werden könnte. Von besonderem Interesse ist dabei, dass wegen der hohen energischen Anregung der Plasma-Laser im Ultraviolettbereich arbeitet, möglicherweise ist sogar der für die Wissenschaft hochinteressante Röntgenlaser zu verwirklichen.

Literatur

• Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Heinz Niedrig: Lehrbuch der Experimentalphysik: Lehrbuch der Experimentalphysik Bd.3 Optik. Wellen- und Teilchenoptik: Optik - Wellen- und Teilchenoptik. 10. Auflage. Band 3, Gruyter, 2004, ISBN 3110170817, S. 845–847.