Quanten- und klassische Effekte der Strahlung in relativistischen Laserplasmen (B13*)

• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5486099

Die Erforschung der Strahlungsreaktion liegt auf der Grenze zwischen der Laser-Plasma- Physik und der Quanten-Elektrodynamik. Die Strahlungsreaktion ergibt sich aus der Wechselwirkung der Elektronen mit ihren eigenen elektromagnetischen Feldern. Sie wird bei hohen elektromagnetischen Intensitäten wichtig. Wir planen, diese wissenschaftlichen Disziplinen durch den Einsatz der adaptiven Gitterverfeinerungstechnik in kinetischen Plasma-Simulationen zusammenzubringen. Wir werden unseren kinetischen Transport-Code auf adaptive Gitter erweitern. Als Grundlage dienen unsere jüngsten Erkenntnisse über numerische Schemata zur Lösung der Maxwell-Gleichungen mit wesentlich verminderter Dispersion. Besonders wichtig wird die Anpassung im Phasenraum sein, um die feinen Strukturen der Verteilungsfunktion aufzulösen. Diese Strukturen sind für die Strahlungsreaktionseffekte in Laser-Plasmen verantwortlich. Die adaptive Gitterverfeinerungstechnik wird es uns ermöglichen, Experimente, die auf die Erforschung der Signaturen von Strahlungsreaktion ausgelegt sind, zu modellieren. Außerdem werden wir zwischen klassischen und Quanten-Modellen in Abhängigkeit von den Laser- und Plasmaparametern unterscheiden können.

• DFG-Verfahren: Transregios
• Teilprojekt zu: TRR 18: Relativistische Laser-Plasma-Dynamik
• Antragstellende Institution: Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
• Mitantragstellende Institution: Ludwig-Maximilians-Universität München
• Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter: Dr. Nina V. Elkina, Ph.D.; Professor Dr. Hartmut Ruhl