Nagyintenzitású Terahertzes Laboratórium

Nemlineáris terahertzes spektroszkópiát is lehetővé tevő, nagy energiájú és extrém nagy térerősségű ultrarövid terahertzes impulzusok előállítása és alkalmazása, új alkalmazási lehetőségek felkutatása az anyag-, az élet- és az orvostudományok területén.

Elektromos töltéssel rendelkező részecskék (elektronok, protonok valamint ionok) manipulálása, gyorsítása, fókuszálása, impulzusaik időbeli formázása az extrém térerősségű terahertzes sugárzás felhasználásával. A hadronterápia céljából kis bemenő protonenergiával megvalósítható laboratóriumi méretű protongyorsító elméletének kidolgozása. Egyciklusú extrém ultraibolya és röntgen tartományba eső sugárzás keltése Thomson szórással.

Az ELI (Extreme Light Infrastructure) program keretében az attoszekundumos fényimpulzusok létrehozása a terahertzes sugárzással segített magasharmonikus keltés módszerével.

Eddigi eredményeink: Optimális tervezési paramétereket adtunk meg a leképezést használó döntött impulzusfrontú THz gerjesztő elrendezésre. Kimutattuk, hogy a szokásos 800 nm-nél hosszabb pumpáló hullámhosszakat, valamint döntött impulzusfrontot használva félvezető anyagok (pl. ZnTe, GaP) alkalmasak a LiNbO₃-hoz hasonló, vagy azt meghaladó THz keltési hatásfok elérésére. Kimutattuk, hogy LiNbO₃ esetén az elérhető THz térerősség több, mint tízszeresre növelhető ~500 fs-os pumpáló impulzushossz alkalmazásával és a kristály alacsony hőmérsékletre való hűtésével. Ezzel a technikával az 1 THz körüli frekvenciatartományon lehetővé válik 10 mJ-t meghaladó energiájú, 100 MV/cm-t elérő térerősségű egyciklusú THz impulzusok előállítása.

További információ: Nagy térerősségű terahertzes tudomány