Attosekundenmesstechnik und Spektroskopie

Einzelne Attosekundenpulse mit Energien in der Größenordnung von 1000 eV eröffnen neue Möglichkeiten in der zeitaufgelösten Untersuchung von Materie, denn damit sind auch die inneren Elektronen eines Atoms zugänglich, beispielsweise auch in biologischen und magnetischen Proben. Sie ermöglichen auch in der Spektroskopie die Kombination von räumlicher und zeitlicher Auflösung auf atomarer Größenordnung.

Die Erzeugung hoher Harmonischer (das heißt die Entstehung neuer Frequenzen als Vielfache der Ausgangsfrequenz) eines Pulses in diesem Energiebereich gelang bereits in einem Gasmedium mit einem Laser im sichtbaren Bereich bei 750 nm. Die dabei stattfindende starke Ionisation des Mediums verhindert eine Skalierung des Harmonischen Erzeugungsprozesses zu höheren Energien.

Diese Grenze wollen die MAP-Wissenschaftler überwinden, indem sie einen Infrarot-Laser einsetzen, der bei 2100 nm mit hoher Wiederholungsrate emittiert. Damit einher geht die Entwicklung entsprechender Messgeräte und Detektoren, die schnell genug reagieren, um die räumlichen und spektralen Eigenschaften der Pulse auch beschreiben zu können.