Перспективный лазер

Лазер на свободных электронах (ЛСЭ) — это один из многих современных типов лазеров. Зачем он нужен, ведь он много больше китайской лазерной указки и уж наверняка дороже?

Основное преимущество ЛСЭ перед конкурентами — это возможность создавать излучение с любой, наперед заданной, длиной волны: от 1 миллиметра до 0,1 нанометра (семь порядков!). А ещё ЛСЭ может выдать очень мощный пучок фотонов.

Принцип работы ЛСЭ

Источником излучения в ЛСЭ является пучок свободных электронов. Ускоренный пучок проходит сквозь ряд магнитов, заставляющий двигаться его «змейкой». При этом из-за движения по искривлённой траектории у электронов теряется энергия, которая преобразуется в поток фотонов (синхротронное излучение). Изменяя энергию электронного пучка, а также параметры магнитной системы можно менять частоту лазерного излучения.

Лишь малая часть от энергии электронного пучка переходит в лазерный луч. Для повышения эффективности установки отработанный пучок можно замедлить, возвращая энергию. Этот процесс называется рекуперация. В ИЯФ ЛСЭ работает именно на таком ускорителе-рекуператоре. Кроме повышения эффективности установки такая схема значительно снижает радиационный фон во время работы лазера.

Всплеск интереса к ЛСЭ в рунете пришёлся на начало лета и совпал с присуждением Н.А. Винокурову (зав. лаб. 8.1) государственной премии Российской Федерации в области науки и технологий. В околонаучных форумах и блогах завсегдатаи спрашивали друг у друга: «Что это? В Википедии написано как-то непонятно».

Действительно, в российской части Википедии есть ошибки, например, лазер на свободных электронах (FEL — Free Electron Laser) назван рентгеновским лазером (XFEL — Х-Ray FEL). В то время как лазер, построенный и работающий в ИЯФ, выдаёт пучок электромагнитных волн в субмиллиметровом диапазоне и именно этим и ценен. Аналогичных по мощности установок для этих длин волн в мире просто не существует. Так же в этом «народном источнике знаний» вообще нет упоминания о том, что в России есть «эта крутая штука» (с одного из блогов из обсуждения по поводу «за что Н.А. Винокуров получил премию»). Было бы не плохо, чтобы наши сотрудники лаборатории 8.1 исправили это «Викинедоразумение», снабдив энциклопедию красивыми картинками родной установки.