Mikrowelt: Nonlineare Diffusionsprozesse

Mikrowelt: Nonlineare Diffusionsprozesse

SASE-Prinzip des Freie-Elektronen-Lasers (FEL)
Photonen kriechen undiszipliniert durch jede Ritze, können aber auch in perfekter Harmonie "lasern" - dank der von Einstein 1916 gefundenen induzierten Emission: Ein im Atom gebundenes Elektron wird durch ein Photon stimuliert, ein weiteres, identisches Photon auszusenden.

Ein auf freien Elektronen beruhender Laser (FEL) nutzt als Beschleunigung - die Photonen spontan hervorbringt - einen durch Magnete erzwungenen Slalomkurs (Bild). Der ausgesandte Lichtstrahl kann wie beim 'normalen' Laser zwischen zwei Spiegeln verstärkt werden.

Der Vorteil: Beim FEL kann man die Laserfrequenz kontinierlich ändern. Das Problem: Für Röntgenlicht gibt es keine geeigneten Spiegel. Der Trick: Magnetstruktur, Geschwindigkeit und Wellenlänge werden so abgestimmt, dass sich die Selbstverstärkung bereits unterwegs aufbaut - die 'Elektronenscheiben' folgen einander mit genau einer Lichtwellenlänge Abstand und senden ständig weitere solche Photonen aus ... SASE (selbstverstärkte spontane Emission) ist ein völlig neues Laserprinzip.

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