최근에는프리츠 하버 연구소(FHI)독일 베를린의 막스 플랑크 협회(Max Planck Society)는 2색 모드에서 적외선 자유 전자 레이저를 최초로 작동하는 기술적 이정표를 달성했습니다.
이 세계 최고의 기술 혁신은 동시 2색 레이저 펄스 실험을 가능하게 하고 고체 및 분자의 시간 과정 연구와 같은 응용 분야에 새로운 가능성을 열어줍니다.
현재 전 세계적으로 사용 가능한 약 12개의 자유 전자 레이저가 있으며 크기(수 미터에서 수 킬로미터), 파장 범위(마이크로파에서 하드 X선까지) 및 비용(수백만에서 수 킬로미터 이상)이 매우 다양합니다. 10억). 그러나 이들 모두는 강렬하고 짧은 방사선 펄스를 생성한다는 공통된 특징을 공유합니다.
최근 수십 년 동안 자유전자 레이저는 중요한 방사선원이 되었으며 기초 연구 및 응용과학에서 널리 사용됩니다.
FHI(Fritz Haber Institute) 연구원들이 미국의 파트너들과 함께 두 가지 다른 색상의 적외선 펄스를 동시에 생성할 수 있는 새로운 방법을 개발한 것으로 알려져 있습니다.
이 기술의 실현은 독창적입니다. 자유 전자빔 흐름에서 전자빔은 먼저 전자 가스 페달에 의해 가속되어 빛의 속도에 가까운 극도로 높은 운동 에너지에 도달합니다. 그 후, 이러한 고속 전자는 변동기를 통과하고 주기적으로 극성이 변하는 강한 자기장의 작용에 의해 사이클로트론과 같은 경로로 강제 이동됩니다.
전자의 진동 작용으로 인해 전자기 복사가 방출되며, 전자기 복사의 파장은 전자 에너지나 자기장의 강도를 조정하여 정밀하게 제어할 수 있습니다. 이로 인해 자유 전자 레이저(FEL)는 긴 테라헤르츠에서 짧은 X선 파장까지 넓은 범위를 포괄하는 전자기 스펙트럼의 거의 모든 부분에서 레이저와 같은 방사선을 생성할 수 있습니다.
2012년부터 FHI의 FEL은 꾸준히 운영되어 2.8미크론에서 50미크론까지 중적외선(MIR) 범위에서 지속적으로 조정 가능한 파장의 강렬한 펄스 방사선을 생성해 왔습니다. 최근 몇 년 동안 FHI의 과학자와 엔지니어들은 2색 확장 작업을 통해 5~170미크론 파장의 원적외선(FIR) 방사선을 생성하는 FEL의 두 번째 지점을 성공적으로 설치했습니다.
이 혁신은 FEL의 적용 범위를 확장할 뿐만 아니라 과학 연구 분야에서 FEL 개발을 위한 새로운 길을 열어줍니다.
