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Wenn speziell entwickelte Nanostrukturen mit elektromagnetischer Strahlung im THz Bereich bestrahlt werden, dann koennen sich ueberraschende und fuer viele Anwendungen vorteilhafte raeumliche Verteilungen des elektrischen Feldes ergeben. Diese Felder sind normalerweise auf kleinste Raeume konzentriert und daher oft sehr stark gegenueber dem einfallenden Feld ueberhoeht. Oft sind sie so stark, dass sie sogar die Flugbahnen von Elektronen merklich veraendern koennen. Wir nutzen diese Tatsache aus um Diagnostikgeraete und andere Komponenten fuer Elektronenbeschleuniger zu konzipieren, die mit ultrakurzen Elektronenpaketen arbeiten. Darueber hinaus sind diese Nanostrukturen auch ausgezeichnet geeignet, um die zu messenden Signale in der THz Spektroskopie, speziell der nichtlineare THz Spektroskopie, zu verstaerken und damit die Messungen selbst empfindlicher zu machen.
Die Projektziele sind daher zweigeteilt. Zum einen konzipieren, simulieren und testen wir Diagnostik und andere THz getriebenen Komponenten fuer Elektronenpakete von extrem kurzer Dauer und zum anderen entwickeln wir Strategien und Nanostrukturen, um die lineare und nichtlinear THz Spektroskopie noch empfindlicher zu machen. Da beide Forschungsrichtungen auf praktisch identischen Nanostrukturkomponenten beruhen, gibt es grosse Synergien zwischen den beiden Teilprojekten. Auf Grund ihrer kleinen Photonenenergie wird die THz Strahlung oft zur zerstoerungsfreien Materialcharakterisierung eingesetzt, so zum Beispiel bei der Identifikation molekularer Komponenten, zum Beispiel in Medikamenten, bis hin zur Sicherheitsueberwachung auf Flughaefen. Da all diese Methoden letzendlich auf THz Spektroskopie beruhen koennen sie in gleichem Masse von unseren Forschungsergebnissen profitieren.