Ludwig-Maximilians-Universität München
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Attosekundenphysik

Professor Kling ist Max Planck Fellow

München, 29.01.2019

Die Max-Planck-Gesellschaft hat Professor Matthias Kling von der Fakultät für Physik der LMU für fünf Jahre zum Max Planck Fellow berufen. Der Physiker, der im Bereich Ultraschnelle Nanophotonik forscht, unterstützt seit Beginn des Jahres mit der Arbeitsgruppe „Ultraschnelle Röntgen-Bildgebung und Spektroskopie“ die Forschung des Labors für Attosekundenphysik (LAP) von Professor Ferenc Krausz.

Als Quelle für die Erzeugung von Attosekunden-Lichtblitzen wird ein neuer 100-kHz Laser im Labor für Attosekundenphysik dienen. Er erzeugt pro Sekunde 100.000 Laserpulse mit der Dauer von wenigen Femtosekunden – eine Femtosekunde ist ein Millionstel einer milliardstel Sekunde. Aufbauend auf diesem Lasersystem wollen die Forscher um Matthias Kling Femtosekunden-Pulse im mittleren Infrarot erzeugen und diese nutzen, um Attosekunden Blitze im Bereich der weichen Röntgenstrahlung, insbesondere im sogenannten Wasserfenster zu erzeugen. Das Wasserfenster ist ein Spektralbereich zwischen 2,3 und 4,4 Nanometern Wellenlänge. Hier besitzt die Strahlung eine relativ hohe Eindringtiefe in Wasser (zwischen 1 und 10 Mikrometer) und wird vornehmlich von Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoffatomen wie sie in organischen Molekülen vorkommen absorbiert. Dadurch ist es möglich, Moleküle und Nanoteilchen in der natürlichen Umgebung von Wasser zu untersuchen. So können die Forscher ultraschnelle Prozesse in organischen Verbindungen erforschen und langfristig dazu beitragen, neue Methoden zu finden, um Krankheiten in ihrem Ursprung zu verstehen und etwa Krebs im Frühstadium zu diagnostizieren.

Das Programm der „Max Planck Fellows“ wurde 2005 von der Max-Planck-Gesellschaft eingeführt, um die Kooperation zwischen Universitäten und Max-Planck-Instituten zu stärken und beinhaltet die Leitung einer eigenen Arbeitsgruppe am Institut. Als Max Planck Fellow wird Matthias Kling den Bereich der Attosekunden-Spektroskopie am MPQ weiter in den weichen Röntgenbereich hinein ausbauen. Die Attosekunden-Spektroskopie eröffnet die Möglichkeit, ultraschnell ablaufende Prozesse, wie etwa die Bewegungen von Elektronen, in Echtzeit zu beobachten. Eine Attosekunde dauert hierbei nur ein Milliardstel einer milliardstel Sekunde. Grundlage für die neuen Arbeiten ist eine weltweit einzigartige Laser-Infrastruktur im LAP, welche kurze Laserpulse bei sehr hohen Wiederholraten für die Attosekundenforschung zur Verfügung stellt.