Diplomarbeit


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Arbeiten zu und innerhalb meiner Diplomarbeit

Meine Diplomarbeit
Thema meiner Diplomarbeit waren Aspekte der Licht-Materie-Wechselwirkung bei hohen Intensitäten. Durch relativistische Effekte bei Lasern im nahen Infrarot und im Bereich optischer Wellenlängen, die Intensitäten von mehr als 1016-1018 W/cm² erreichen, muß die lineare Theorie, wie sie üblicherweise für die Beschreibung schwach nichlinearer Effekte verwendet wird, modifiziert werden.
Es kommt zu einer sehr effektiven Ankopplung der Pulsenvelope des Lasers an ein unterdichtes Plasma, wobei der Laser einen beträchtlichen Teil seiner Energie in Plasmaoszillationen transferieren kann. Dabei werden elektrische und magnetische Wake-Fields (benannt nach dem englischen Ausdruck für das Kielwasser eines Schiffes) angeregt, die ihre Energie langsam über Teilchenfluktuation und Elektron-Ion-Stöße abgeben.
 
Einzelteilchenrechnungen
Im Rahmen zu Vorüberlegungen für meine Diplomarbeit beschäftigte ich mich auch mit Einzelteilchenrechnungen zur Laser-Plasma-Interaktion. Dabei untersuchte ich insbesondere die Teilchenbewegung im Bereichen, wo hohe Laserintensitäten auf überdichtes Plasma treffen.
 
Parallelisierter PIC-Code
Um kollektive Laser-Plasma-Interaktionen besser verstehen zu können, schrieb ich während meiner Diplomarbeit einen zweidimensionalen PIC-Code, der mittels der Bibliothek pvm parallelisiert wurde. Als Rechner diente mir ein (für die meisten Anwender zugegebenermaße überdimensionierter) Standard-PC mit zwei Prozessoren P-II 400 MHz, 512 MByte RAM und zwei 10 GByte IDE-Festplatten. Das System lief während meiner Diplomarbeit unter Linux, wobei ich insbesondere die stabile Dualprozessor-Unterstützung von Linux zu schätzen lernte (auch wenn eine CPU nun noch am Däumchendrehen war, sobald mein PIC-Code ausgiebig Verwendung von virtuellem Hauptspeicher machte - es lief immerhin stabil, ganz im Gegensatz dazu, was Microsoft sich so unter Mehrprozessorbetrieb vorstellt).
 
Falls Interesse an meinem Code besteht, kann ich diesen gerne zur Verfügung stellen. Er ist nicht völlig fehlerfrei, auch muß er (da er aus der Zeit von ca. 1999 stammt) ggf. für aktuellere Versionen der pvm-Bibliothek noch angepaßt werden. Ich hatte in der Folgezeit ab 2000 noch einmal versucht, eine 3D-Variante aus dem Code zu basteln, die Arbeiten daran sind jedoch aus verschiedenen Gründen (ich hatte 2000 eine Vollzeitstelle bei wsk Mess- und Datentechnik GmbH angenommen und begann 2001 damit, eine eigene Familie zu gründen) nicht mehr weitergegangen. Ich würde mich aber freuen, falls sich noch jemand für den alten Code von damals interessiert, und sei es nur, um zu sehen, daß man es besser machen kann....
 
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Verfaßt von Axel Farr.
Stand: 24. August 2011.