Vapaaelektronilaser

Vapaaelektronilaser (engl. Free Electron Laser, FEL) on laser, joka tuottaa koherenttia sähkömagneettista säteilyä. Vapaaelektronilaserin toimintaperiaate poikkeaa paljon perinteisen laserin toimintaperiaatteesta. Siinä säteilyä ei saada aikaan kaasun, nesteen tai kiinteän olomuodon laserin tavoin jonkin aineen elektronitiloja virittämällä vaan säteily syntyy lähes valonnopeudella kulkevien elektronien mutkitellessa erilaisten magneettijonojen aikaansaamissa magneettikentissä.[1]

FELissä magneettijonorakenne saa elektronit mutkittelemaan ja siten säteilemään valoa, jonka aallonpituus riippuu magneettijonon rakenteesta, elektronien nopeudesta ja magneettikentän voimakkuudesta.

Vapaaelektronilasereiden tuottaman säteilyn aallonpituus on tavanomaisista lasereista poiketen säädettävissä mikroaaltoalueelta aina röntgensäteilyalueelle. Kaikki vapaaelektronilaserit eivät pysty kattamaan koko aallonpituusaluetta vaan vain tietyn osan siitä. Vapaaelektronilaserit ovat tyypillisesti isoja laitteita, jopa satoja metrejä pitkiä.

Ensimmäisen ehdotuksen vapaaelektronilasereista esitti John M. J. Madey vuonna 1971. Kesti kuitenkin kuusi vuotta ennen kuin Madey rakensi kollegoidensa kanssa ensimmäisen vapaaelektronilaserin Stanfordin yliopistossa.[1] Nykyään vapaalektronilasereita on useissa eri tutkimuskeskuksissa. Maailman ensimmäinen pehmeän röntgenalueen vapaaelektronilaser FLASH valmistui vuonna 2000 Hampuriin.[2][3] Ensimmäinen kovan röntgenalueen vapaaelektronilaser LCLS Stanfordissa sai aikaan ensimmäisen säteensä huhtikuussa 2009.[4]

Katso myös

synkrotroni

Lähteet

How does it work? www.xfel.eu. Arkistoitu 19.10.2014. Viitattu 7.10.2014. (englanniksi)
Free-electron laser FLASH DESY. Viitattu 7.10.2014. (englanniksi)
Milestones 2000 DESY. Arkistoitu 13.10.2014. Viitattu 7.10.2014. (englanniksi)
New Era of Research Begins as World's First Hard X-ray Laser Achieves "First Light" (Lehdistötiedote) 21.4.2009. SLAC National Accelerator Laboratory. Viitattu 11.7.2009. (englanniksi)

Aiheesta muualla

FLASH — vapaaelektronilaser Hampurissa (englanniksi)

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[XFELinfo-1] How does it work? www.xfel.eu. Arkistoitu 19.10.2014. Viitattu 7.10.2014. (englanniksi)

[2] Free-electron laser FLASH DESY. Viitattu 7.10.2014. (englanniksi)

[3] Milestones 2000 DESY. Arkistoitu 13.10.2014. Viitattu 7.10.2014. (englanniksi)

[4] New Era of Research Begins as World's First Hard X-ray Laser Achieves "First Light" (Lehdistötiedote) 21.4.2009. SLAC National Accelerator Laboratory. Viitattu 11.7.2009. (englanniksi)