Новости индустрии 3 

Недавно Институт Фрица Габера (FHI) Общества Макса Планка в Берлине, Германия, достиг технологической вехи – первой эксплуатации инфракрасного лазера на свободных электронах в двухцветном режиме.

Эта ведущая в мире технологическая инновация делает возможными одновременные эксперименты с двухцветными лазерными импульсами и открывает новые возможности для таких приложений, как изучение временных процессов в твердых телах и молекулах.

В настоящее время в мире существует около дюжины лазеров на свободных электронах, которые сильно различаются по размеру (от нескольких метров до нескольких километров), диапазону длин волн (от микроволн до жесткого рентгеновского излучения) и стоимости (от миллионов до более чем миллиард). Однако у них есть общая особенность: все они производят интенсивные и короткие импульсы радиации.

В последние десятилетия лазеры на свободных электронах стали важным источником излучения и широко используются в фундаментальных исследованиях и прикладной науке.

Известно, что исследователи Института Фрица Хабера (FHI) совместно с партнерами в США разработали новый метод, который способен генерировать инфракрасные импульсы двух разных цветов одновременно.

Реализация этой технологии гениальна: в потоке свободных электронов пучки электронов сначала ускоряются педалью электронного газа, чтобы достичь чрезвычайно высоких кинетических энергий, близких к скорости света. Впоследствии эти высокоскоростные электроны проходят через флуктуатор и вытесняются по циклотронному пути под действием сильного магнитного поля с периодически меняющейся полярностью.

Колебательное действие электронов приводит к излучению электромагнитного излучения, длину волны которого можно точно контролировать, регулируя либо энергию электронов, либо силу магнитного поля. Благодаря этому лазеры на свободных электронах (ЛСЭ) способны генерировать лазероподобное излучение практически во всех частях электромагнитного спектра, охватывающее широкий диапазон от длинных терагерцовых до коротких рентгеновских волн.

С 2012 года ЛСЭ компании FHI работают стабильно, производя интенсивное импульсное излучение с плавной перестройкой длины волны в среднем инфракрасном (MIR) диапазоне от 2,8 микрон до 50 микрон. В последние годы ученые и инженеры FHI работали над двухцветным расширением, успешно установив вторую ветвь ЛСЭ для производства дальнего инфракрасного (FIR) излучения на длинах волн от 5 до 170 микрон.

Данное нововведение не только расширяет спектр применения ЛСЭ, но и открывает новые возможности для их развития в области научных исследований.