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Mitarbeiter der Abteilung Plasmaphysik der GSI und der nahliegenden Universitäten

Plasmaphysik an der GSI

Forschungsaktivitäten

Die Abteilung Plasmaphysik an der GSI verfolgt zwei Forschungsrichtungen: Die eine zielt auf Pump-Probe-Experimente, die andere auf die Untersuchung von heißer dichter Materie (engl. warme dense matter, WDM) ab. Bei den Pump-Probe-Experimenten werden mit Hilfe des PHELIX-Lasers aus dünnen Folien oder Schäumen vollständig ionisierte Plasmen erzeugt. Der Plasmazustand wird mit Hilfe des Ionenstrahls aus dem UNILAC untersucht. Fragen zum Energieverlust sowie Ladungsaustausch, wenn Ionen ein heißes Plasma durchqueren, werden dabei behandelt. Bei den WDM-Experimenten wird der Ionenstrahl des SIS18 zur Erzeugung der Plasmen genutzt. Dabei interessieren besonders die thermodynamische Eigenschaften und Transportphänomene von hochschmelzenden Metallen und Hoch-Z-Materialien. Um die Diagnosemöglichkeiten im Hinblick auf das Zukunftsprojekt FAIR zu erweitern, werden laserbasierte harte und weiche Röntgenquellen entwickelt, die für Thomson-Streuexperimente eingesetzt werden können.

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. 

PHELIX

Neben dem wissenschaftlichen Programm betreibt die Abteilung Plasmaphysik seit 2008 den Laser PHELIX. Es handelt sich dabei um eine Hochenergielaseranlage, die Wissenschaftlern für kombinierte Ionen- und Laserexperimente zur Verfügung steht.

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