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The Plasma Physics group at GSI and neighbouring Universities

Plasma Physics at GSI

Research Activities

The Plasma Physics activities with ion beams follow two lines.

One focuses on pump-probe experimentswhere the laser PHELIX converts thin foils or foams into fully ionized plasma. The plasma conditionsare examined by the ion beam at the UNILAC to address long-standing issues such as energy loss and charge exchange of heavy ions when penetrationg hot plasma.

The other area of investigations uses ion beams from SIS18 for the generation of warm dense matter (WDM). Thermodynamic and transport properties of refractory metals and high-Z materials near the boiling curve are being measured. To enlarge the diagnostic capability in view of FAIR, the development of laser-based soft and hard X-ray sources suited for Thomson scattering has been started.

FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) wird weltweit einzigartige hochintensive Schwerionenstrahlen zur Verfügung stellen, die zur Untersuchung dichter, heißer Materie (engl. high energy density matter bzw. warm dense matter) verwendet werden können. In diesen Experimenten können die Schwerionenstrahlen dazu verwendet werden, mm-große Proben aufzuheizen, um danach ihre Zustandsgleichung zu untersuchen. Außerdem können mm-große Proben mithilfe der Schwerionenstrahlen unter Drücken von mehreren Millionen Atmosphären komprimiert werden, was z.B. den Zuständen im Inneren von Planeten entspricht. FAIR wird auch intensive Protonenstrahlen liefern, die zur Untersuchung dichter Proben mittels Protonenmikroskopie verwendet werden können. Alle Forschungsaktivitäten in diesem Bereich werden von der High Energy Density Science at FAIR (HED@FAIR) Kollaboration koordiniert. 


Since 2008 and in addition to its scientific program, the plasma physics department of GSI runs PHELIX, a user-oriented high-energy laser facility which is open to the international community for combined laser-ion experiments.