Neseniai,Fritzo Haber institutas (FHI)Maxo Plancko draugijos narys Berlyne, Vokietija, pasiekė technologinį etapą – pirmą kartą panaudojo infraraudonųjų spindulių laisvųjų elektronų lazerį dviejų spalvų režimu.
Ši pasaulyje pirmaujanti technologinė naujovė leidžia vienu metu atlikti dviejų spalvų lazerio impulsų eksperimentus ir atveria naujas taikymo galimybes, pavyzdžiui, laiko procesų kietosiose medžiagose ir molekulėse tyrimas.
Šiuo metu visame pasaulyje yra apie keliolika laisvųjų elektronų lazerių, kurie labai skiriasi savo dydžiu (nuo kelių metrų iki kelių kilometrų), bangų ilgio diapazonu (nuo mikrobangų iki kietų rentgeno spindulių) ir kaina (nuo milijonų iki daugiau nei milijardas). Tačiau jie turi bendrą bruožą: jie visi sukuria intensyvius ir trumpus spinduliuotės impulsus.
Pastaraisiais dešimtmečiais laisvųjų elektronų lazeriai tapo svarbiu spinduliuotės šaltiniu ir yra plačiai naudojami fundamentiniuose tyrimuose ir taikomajame moksle.
Yra žinoma, kad Fritz Haber instituto (FHI) mokslininkai kartu su partneriais JAV sukūrė naują metodą, galintį generuoti dviejų skirtingų spalvų infraraudonuosius impulsus vienu metu.
Šios technologijos įgyvendinimas yra genialus: laisvo elektronų pluošto sraute elektronų pluoštai pirmiausia pagreitinami elektronų dujų pedalu, kad būtų pasiekta itin didelė kinetinė energija, artima šviesos greičiui. Vėliau šie didelės spartos elektronai praeina per fluktuatorių ir yra priversti į ciklotroną panašų kelią veikiant stipriam magnetiniam laukui su periodiškai besikeičiančiu poliškumu.
Elektronų svyruojantis veikimas sukelia elektromagnetinės spinduliuotės emisiją, kurios bangos ilgį galima tiksliai valdyti reguliuojant arba elektronų energiją, arba magnetinio lauko stiprumą. Dėl šios priežasties laisvųjų elektronų lazeriai (FEL) gali generuoti į lazerį panašią spinduliuotę beveik visose elektromagnetinio spektro dalyse, apimančią platų diapazoną nuo ilgų terahercų iki trumpų rentgeno bangų ilgių.
Nuo 2012 m. FHI FEL veikia stabiliai ir sukuria intensyvią impulsinę spinduliuotę, kurios bangos ilgiai yra nuolat derinami vidutinio infraraudonųjų spindulių (MIR) diapazone – nuo 2,8 mikronų iki 50 mikronų. Pastaraisiais metais FHI mokslininkai ir inžinieriai dirbo prie dviejų spalvų išplėtimo, sėkmingai įdiegdami antrąją FEL atšaką, kuri gamina tolimąją infraraudonąją (FIR) spinduliuotę, kurios bangos ilgis yra nuo 5 iki 170 mikronų.
Ši naujovė ne tik išplečia FEL pritaikymo spektrą, bet ir atveria naujas galimybes jų plėtrai mokslinių tyrimų srityje.
