témavezető: Hebling János
helyszín (magyar oldal): PTE Fizikai Intézet helyszín rövidítés: PTE F
A kutatási téma leírása:
A mikrohullámú részecskegyorsítók a modern kutatások és a modern technika nélkülözhetetlen, de nagyméretű és nagyon drága berendezései. Ezen eszközök méretét meghatározza, hogy nem lehet velük nagyobb gyorsítási gradienst elérni, mint a mikrohullámú hullámvezetők falán az „átütési tér”, ami a szokásos <10 GHz frekvencia esetén 1 MV/cm nagyságrendű. A közelmúltban demonstrálták 1m hullámú (300 THz frekvenciájú) lézerekkel meghajtott miniatűr elektrongyorsító működését [1]. Azonban a rövid hullámhossz miatt e gyorsító keresztirányú mérete olyan kicsi, hogy csak nagyon kis töltés gyorsítására alkalmas. Ráadásul, a nagy frekvenciából következő 3 fs-nál rövidebb periódusidő miatt a kezdeti elektroncsomag és a gyorsító lézer közötti fázis fluktuációját nem lehetett kis értéken tartani, így gyorsítás mellett lassítás is fellépett.
Terahertzes frekvenciájú impulzusokkal történő gyorsítás esetén a mikrohullámúnál több, mint százszor nagyobb frekvencia, és a rövid (1 ps) impulzushossz várhatóan több mint százszor nagyobb gyorsítási gradiens elérését fogja lehetővé tenni. Ugyanakkor a lézer hullámhosszánál több százszor nagyobb hullámhossz nagy (1 nC) töltésű elektron- vagy protoncsomagok gyorsítását teszi lehetővé, és a több százszor hosszabb periódusidő nagyon alacsony fázisfluktuációt eredményez.
Nagy gyorsítási gradienshez nagy elektromos térerősségre van szükség. A PTE Fizikai Intézete a döntött impulzusfrontú gerjesztés (DIFG) kidolgozása révén az elmúlt évtizedben világviszonylatban vezető szerepet töltött be a nagyenergiájú, és nagy térerősségű terahertzes impulzusforrások fejlesztésében. Elérkezett a terahertzes részecskegyorsítók kifejlesztésének az ideje. A PhD munka DIFG-n alapuló, új típusú, néhány mJ energiájú terehertzes impulzusokat előállító források tervezésére, megépítésére, tesztelésére és terahertzes részecskegyorsítóban történő felhasználására irányul.
[1] Peralta E. et al., Nature 503, 91 (2013)
[2] Pálfalvi L. et al., Optics Express 24, 29560 (2017)
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2019-03-01
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
