Image By Getty Image

Memahami Laser Elektron Bebas: Interaksi Sinar Laser dalam Magnet

Free Electron Lasers (FELs) menghasilkan radiasi gelombang pendek yang sangat terang pada skala waktu yang sangat cepat. FELs, dikembangkan selama tiga dekade terakhir, merupakan alat penelitian penting dalam fisika, biologi, kimia, dan bidang lainnya.

Tidak seperti sumber cahaya sinkrotron lainnya, penguatan pulsa FEL terjadi karena interaksi yang kuat dan berkelanjutan dari gelombang elektromagnetik dan berkas elektron relativistik dalam kisi periodik medan magnet dipol bolak-balik, yang dikenal sebagai undulator. Undulator untuk X-ray FEL (XFEL) tingkat lanjut menggunakan loop umpan balik positif – pengembangan revolusioner yang memfasilitasi penelitian di dunia skala nano. Sementara XFEL terus berkembang, salah satu proses pembangkitan FEL paling dasar – pertukaran energi di sub-periode undulator – belum diukur secara langsung hingga saat ini.

Para peneliti di Institut Shanghai untuk Studi Lanjutan dan Institut Fisika Terapan Shanghai dari Akademi Ilmu Pengetahuan China telah berkontribusi pada pemahaman yang lebih dalam tentang fisika FEL dengan menilai interaksi antara laser ultraviolet dan berkas elektron relativistik dalam magnet dipol murni. . Menurut Advanced Photonics, tim menggunakan laser 266nm di fasilitas uji FEL di Shanghai untuk memodulasi berkas elektron 800 MeV. Pada percobaan, modulasi energi berkas elektron diamati secara langsung melalui struktur defleksi transversal pada pita-x dan diukur sebesar 40 keV. Hasil penelitian menunjukkan bahwa magnet dipol pendek dapat berfungsi sebagai alat yang efektif untuk memperkenalkan modulasi energi berkas elektron relativistik, secara efektif menyetel sifat-sifat pulsa FEL dengan memperkenalkan tikungan yang tepat di sepanjang jalur.

Tim juga menunjukkan kemungkinan menggunakan modulasi energi yang diperoleh dalam magnet dipol untuk menghasilkan FEL pada harmonik keenam laser benih. Menggunakan laser benih dengan kekuatan puncak ratusan gigawatt, mereka menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk secara langsung memperoleh amplitudo modulasi energi orde satu juta elektron volt (MeV) untuk FEL benih.

Baca Juga :  Tips Meningkatkan Kreativitas Anda Bersama Tim

Menurut penulis pertama Jiawei Yan, mantan mahasiswa pascasarjana Institut Fisika Terapan Shanghai dan saat ini menjadi fisikawan di XFEL Eropa, “Pekerjaan ini menyelesaikan pengukuran eksperimental terakhir yang diperlukan fisika FEL, mengungkapkan proses paling mendasar dari pembangkitan dan pembukaan FEL up kemungkinan baru. petunjuk untuk mempelajari dan menggunakan interaksi sinar laser”. Mengingat hasilnya, Yang memprediksi pengembangan sistem pemanas laser XFEL yang ringkas dan sangat terang, modulator energi berbasis akselerator plasma yang stabil untuk XFEL, dan bahkan emitor baru untuk sumber cahaya koheren di masa depan.

 

sumber

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *