Szabadelektron-lézer

A1.02.D28

Szabadelektron-lézerben (Free Electron Laser, FEL) egy elektronnyaláb, amely közel fénysebességgel halad, egy periodikus struktúra (wiggler vagy undulator) által generált mágneses téren halad keresztül, amint az az ábrán is látható. Az indukált emissziós folyamat az elektromágneses tér és a relativisztikus elektronok kölcsönhatása során zajlik le. Az elrendezés két végén elhelyezett tükrök gondoskodnak a visszacsatolásról a lézeroszcilláció érdekében. ω0 és λ0 az elektronok által sugárzott elektromágneses tér frekvenciája és hullámhossza.

A1.02.D29

A K numerikus állandót undulátor paraméternek nevezzük, B az undulátor mágneses tere, m0 az elektron nyugalmi tömege, E az energiája, vz pedig a longitudinális sebessége. Λq a mágneses periódus, l pedig az undulátor hossza. Dν0 a sugárzás spektrális szélessége.

A FEL-rendszerek legvonzóbb tulajdonságai a következők:

(1) Széles hangolhatósági tartomány
(2) Kiváló nyalábminőség, közel a diffrakciós limithez
(3) Igen magas hatásfok és ezáltal igen magas lézerteljesítmény

Fontos megemlíteni azonban, hogy a FEL-ek eredendően igen nagy és drága rendszerek.