Einfluss statischer und quasistatischer Magnetfelder auf ...

3 Experimenteller Aufbau
3.1 Der nhelix
Der nhelix (nanosecond high-energy laser for heavy ion experiments) ist ein gepulstes
Hochenergie-Lasersystem in einer Oszillator-Verstärker-Konfiguration (Master-
Oscillator-Power-Amplifier-Anordnung, MOPA). Dabei erzeugt ein Laseroszillator
am Anfang eines Strahlengangs einen Laserpuls, dessen Energie in nachfolgenden
Verstärkern auf die gewünschte Energie vergrößert wird. Im Strahlengang befinden
sich auch optische Komponenten zur Formung des Strahlprofils.
3.1.1 Oszillatoren
Der nhelix arbeitet mit zwei Oszillatoren, dem Powerlite Precision 8000 der Firma
Continuum, der als Heizlaser für die Erzeugung des Laserplasmas benutzt wird, und
dem G Mini B100 GSI der Firma Geola, der als Diagnostiklaser fungiert.
Die Laseroszillatoren werden durch Blitzlampen gepumpt, bestehen beide aus
Nd:YAG (Neodymdotiertes Yttrium-Aluminium-Granat, Y3Al5O12) und emittieren
elektromagnetische Strahlung bei einer Wellenlänge von 1064 nm. Durch das optische
Pumpen der Blitzlampen werden in den Laseroszillatoren, den aktiven Medien,
die Atome angeregt. Auf diese Weise wird eine Besetzungsinversion geschaffen, die
durch stimulierte Emission Laserstrahlung erzeugen kann [Vog99].
Powerlite Precision 8000
Der Powerlite liefert einen 15 ns langen Puls, der nach der Verstärkung eine Endenergie
von 100 J erreichen kann. Die Pulserzeugung wird mit Hilfe einer Güteschaltung
(Q-Switch) durchgeführt. Eine Güteschaltung besteht aus einer Pockelszelle
als schnellem optischen Schalter und einem Polarisator, die sich beide im Strahlengang
zwischen dem Laseroszillator und einem Spiegel befinden. Eine Pockelszelle
besteht aus einem Material, das bei Anlegen einer elektrischen Spannung doppelbrechend
wird (elektrooptischer Effekt). Die Drehung der Polarisation auf Grund
der Doppelbrechung hängt in einer Pockelszelle linear von der angelegten Spannung
ab [Hec01].
Das vom Oszillator emittierte Laserlicht wird durch den Polarisator linear polarisiert.
Der Durchgang durch die Pockelszelle polarisiert das Licht zirkular. Nach
der Reflexion am Spiegel wird die Polarisation in der Pockelszelle weiter gedreht,
so dass es insgesamt um 90 ◦ gedreht wurde und deswegen am Polarisator ausgekoppelt
wird. Dadurch kann es im Oszillator nicht weiter verstärkt werden und die
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