:: Physikalische Kleinigkeiten ::

:: 9.10.04 ::

Elektronenschleuder
Elektronen mit hohen Geschwindigkeiten bzw. hohen Energien kann man an vielen Stellen in der Physik sehr gut gebrauchen. Zuerst natürlich bei der Untersuchung von Elementarteilchen. Dann kann man mit energiereichen Elektronen aber auch Laser bauen oder Röntgen- oder Gamma-Strahlen erzeugen. Um hochenergetische Elektronen zu erzeugen, braucht man große Beschleuniger - manchmal Kilometer groß. Bisher wenigstens.
Eine herausragende neue Möglichkeit haben mehrere Forschergruppen nun gleichzeitig erfolgreich getestet. Ein Laserimpuls wird in ein Plasma (Gemisch aus Elektronen und Ionen) geschossen. Sozusagen in der Heckwelle des Pulses werden Elektronen mitgerissen, denen die Ionen folgen. Diese Elektronen und die Ionen schwingen in der Heckwelle hin und her und bilden so eine Plasmawelle.
Der Clou ist dann, daß diese Welle bricht - wie eine Wasserwelle, die an den Strand läuft. Unter ganz bestimmten Umständen bricht die Welle aber nicht unkontrolliert, sondern ein kleiner Teil der Elektronen des Plasmas werden auf wenigen Millimetern innerhalb der Welle auf hohe Energien beschleunigt.
Zum ersten mal ist es den Forschergruppen nun gelungen mit dieser Methoden einen Strahl zu erzeugen, der monoenergetisch ist - d.h. Elektronen nur einer hohen Energie enthält. Damit ist der Weg frei für "Elektronenkanonen" in Laborgröße. Nur einige kleine Probleme müssen noch aus dem Weg geräumt werden. So sind die Elektronenpulse zwar monoenergetisch, aber aufeinander folgende Pulse haben nicht die gleiche Energie. Auf jeden Fall werden aber durch die neuen Elektronenbeschleuniger Untersuchungsmöglichkeiten eröffnet, die viele, viele neue schöne Erkenntnisse bringen werden. (Nature 431 (2004) 535, 538 und 541)
[Ingenieurskunst]

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