XFEL

Klassen af ​​laser XFEL er kendt som en form for frit elektron-laser, hvor elektronstrålen, der producerer emission af stråling energier sådanne, at emissionen sker i det spektrale område af røntgenstråler Da hyppigheden af ​​emissionen er proportional med kvadratet på energien af ​​elektronerne, den energi du har brug for at komme i den spektrale område af røntgenstrålerne er meget høje, rækkefølgen af ​​GeV. Acceleratorer af elektroner i denne energi er ekstremt store, komplekse og dyre, samt karakteristika elektronstrålen, og indretninger til frembringelse af stråling på grænsen af ​​teknologi. Disse vanskeligheder er imidlertid opvejes af de potentielle fordele forbundet med en sammenhængende kilde af denne type, med høj lysstyrke og dens mulige anvendelser i mange områder inden for videnskab og teknologi.

Meget ofte, at forbedre sammenhængen af ​​X-ray FEL, der anvendes en laserstråle, der er indstillet til de frekvenser af harmoniske super-bløde røntgen, på denne måde opnår vi en stigning i sammenhæng og dermed magten i strålen X- laser.

I øjeblikket er det ikke er blevet bygget eller offentliggjorte udkast eksperiment for at opbygge en hård røntgen laser

FEL X-ray

Manglen på refleksion enheden ved bølgelængderne af det ekstreme ultraviolette og røntgen gør det umuligt driften af ​​et FEL oscillator; Følgelig skal der være en passende forstærkning på en enkelt passage af elektronstrålen gennem undulatoren at gøre virkelig nyttige FEL. Laseren røntgen genereret af fri-elektron-laser ved hjælp af lange korrugerings-. Det underliggende princip i de intense impulser fra X-ray laser er baseret på princippet om Self-Amplified spontan emission, hvilket fører til "microbunching" af elektronerne. Indledningsvis er alle elektronerne fordelt på en tilfredsstillende måde og kan kun udsende stråling spontant inkonsekvent. Takket være vekselvirkningen mellem denne stråling og svingning af elektroner, disse har tendens til at konvergere i "microbunches" adskilt af en afstand, der svarer til en bølgelængde af strålingen. Gennem denne interaktion, begynder alle elektronerne til at udsende kohærent stråling i fase. Med andre ord, hele stråling kan forstærke sig perfekt, mens kamme og skråninger af den bølge altid oven på hinanden på den bedst mulige måde. Dette giver anledning til en eksponentiel stigning i strømmen af ​​den udsendte stråling, hvilket fører til høj intensitet af strålen af ​​røntgenstråler og ejendom besidder en begrænset antal frekvenser, så ligner en laser.

En mindre "brutal" på problemet giver dig mulighed for at bryde fri fra direkte association "frekvens proportional med kvadratet af energien af ​​elektronstrålen", som indebærer opførelse af enorme og dyre maskiner. Det er tænkeligt en hybrid løsning, oscillator-forstærker. Afsnittet FEL oscillator arbejder ved bølgelængder i UV, hvor spejle er tilgængelige med god refleksionsevne. I forstærkeren sektionen, en kæde af forstærkning FEL, med korrugerende passende gives på harmoniske af svingningerne frekvens, gør det muligt at opnå udledningen i regionen af ​​røntgenstråler

Laboratorier eksperimentere med SASE-FEL

Nogle eksempler på centre, hvor de studerer, og oplever principperne i SASE FEL, omfatter følgende:

  • "Free Electron Laser Hamburg" i Hamborg, Tyskland
  • Laboratorium Linac Sammenhængende Lyskilde SLAC National Accelerator
  • Europa røntgen frielektronlaseren
  • Forår-8 Compact SASE Source i Japan
  • SwissFEL PSI i Schweiz.

Brug af super-harmoniske af laseroptisk

Et problem med SASE FEL er manglen på tidsmæssig sammenhæng på grund af en start-up proces "støjende". For at undgå dette, kan du "frø" en FEL med en konventionel laser tunet til højere harmoniske af resonante bølgelængde FEL. Denne "frø" tidsligt kohærent kan fremstilles med mere konventionelle enheder såsom high-harmonisk generation hjælp pulsen på en optisk laser. Dette resulterer i en sammenhængende amplifikation af det indkommende signal; i kraft, er kvaliteten af ​​output laser kendetegnet ved de særlige kendetegn ved "frø". Mens frøene HHG fås ved lave bølgelængder af ultraviolet ekstreme, proceduren for podning er ikke muligt ved de bølgelængder af røntgenstråler på grund af manglende konventionelle laser X-ray

XFEL projekt ved konsortiet "LIGHT"

Det er ved at blive oprettet et konsortium, der består af CNR, ENEA, INFN og University of Tor Vergata, for realiseringen af ​​FEL Røntgen kaldet Sparx. Ifølge Luca Serafini, ydeevne, der kan opnås med en SASE-FEL end dem af enhver anden kilde til røntgenstråler.

Miniature røntgenkilde af laser-

Den 27. september 2009 forskere ved Max Planck Instituttet for Kvanteoptik, har offentliggjort en artikel at annoncere, at vi var i stand til at producere X-ray laser i en relativt lille enhed, i stand til at stå på et spisebord.

Forrige artikel XNU
Næste artikel Xiaomi