Solution of the time-dependent Dirac equation for highly charged ions in laser pulses of the highest intensities

Die Kombination von hochgeladenen Ionen, die im Rahmen von FAIR (MSV, Module 0-3) schon zu Beginn durch HITRAP, CRYRING und ESR zur Verfügung stehen, mit Höchstintensitätslasern wie PHELIX wird im Rahmen des FAIR-Projekts an der GSI Darmstadt die einzigartige Möglichkeit bieten, die Wechselwrikung von hochgeladenen Ionen mit Laserimpulsen extrem hoher Intensitäten im Rahmen von SPARC zu untersuchen, wobei zukünftig durch HESR und eine antiparallele Konfiguration der Ionen- und Laserausbreitungsvektoren ein enormer zusätzlicher Intensitätsgeinn möglich wird. Dies eröffnet ein bislng völlig unerforschtes Regime der Licht-Materie-Wechselwirkung. Zur Anleitung und Interpretation der Experimente werden neue theoretische Ansätze benötigt, da die bisherigen Verfahren zur Beschreibung atomarer Systeme in intensiven Laserimpulsen vornehmlich auf den nicht-relativistischen Bereich beschränkt sind. Um diese Lücke zu schließen, soll in diesem Projekt ein entsprechender theoretischer Ansatz zur Lösung der zeitabhängigen Dirac-Gleichung in Richtung auf das experimentell besonders relevante quasistatische Wechselwirkungsregime weiter entwickelt werden, der die relativistische Beschreibung der Wechselwirkung hochgeladener Ionen mit einem oder zwei (effektiven) Elektronen in ultrkurzen Laserimpulsen höchster Intensität erlaubt und auf diese Weise den entsprechenden Experimenten der modularen Startversion (MSV, 0-3) bei FAIR die notwendige theoretische Unterstützung zur Verfügung stellt.