Kurzfassung
Die räumliche Kohärenz ist von großer Bedeutung für viele Anwendungen eines
Freie-Elektronen-Lasers (FELs). In dieser Doktorarbeit wird die erste direkte
Messung der räumlichen Kohärenz eines Freie-Elektronen-Lasers im Vakuum-
Ultraviolett vorgestellt. Das Beugungsbild eines Doppelspaltes wurde
aufgenommen und die Sichtbarkeit der Interferenzstreifen wird bestimmt.
Das Beugungsmuster wird mit Simulationen verglichen. Diese beinhaltet die
Erzeugung der FEL-Strahlung, die Fresnel-Beugung im Nahfeld und Effekte des
experimentellen Aufbaus. Beugungsmuster wurden mit verschiedenen
Undulatorlängen aufgenommen. Auf diese Weise wird die Entwicklung der
räumlichen Kohärenz entlang des Undulators bestimmt. Dabei zeigt sich, dass
der höchste Kohärenzgrad am Ende des Bereiches exponentiellen Wachstums
herrscht, bevor Sättigungseffekte die Kohärenz reduzieren.
The transverse coherence is of paramount importance for many applications of
a free electron laser (FEL). In this thesis, the first direct measurement of
the transverse coherence of a free electron laser at vacuum ultraviolet
wavelengths is presented. The diffraction pattern at a double slit was
observed and the visibility of the interference fringes was measured. The
experimental near field diffraction pattern is compared with simulations,
taking into account the formation of the FEL radiation, the Fresnel
diffraction in the near field zone and effects of the experimental set-up.
Diffraction patterns have been recorded at various undulator lengths to
measure the evolution of the transverse coherence along the undulator. The
highest coherence is achieved at the end of the exponential growth regime,
before the onset of saturation in the FEL process.