Самоусиливающееся спонтанное излучение

Самоусиливающееся спонтанное излучение ( SASE ) — это процесс в лазере на свободных электронах (FEL), при котором лазерный луч создается из электронного луча высокой энергии . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Процесс SASE начинается с инжекции сгустка электронов в ондулятор со скоростью, близкой к скорости света , и с равномерным распределением плотности внутри сгустка. В ондуляторе электроны колеблются и излучают свет, характерный для силы ондулятора, но в определенном энергетическом диапазоне. Испускаемые фотоны движутся немного быстрее электронов и взаимодействуют с ними в каждом периоде ондулятора. В зависимости от относительной фазы между электронами и фотонами электроны приобретают или теряют энергию (скорость), т. е. более быстрые электроны догоняют более медленные. ^{[ 3 ]} Таким образом, плотность электронного сгустка периодически модулируется излучением, что называется микрогруппировкой . Структурированный электронный пучок усиливает только определенные энергии фотонов за счет кинетической энергии, пока система не перейдет в насыщение. Энергетические спектры SASE демонстрируют шумоподобное распределение интенсивных всплесков поверх фона с меньшей амплитудой. Структурирование микросгустков уменьшает фазовое пространство, доступное фотонам, поэтому они с большей вероятностью будут иметь одинаковую фазу, а излучаемый луч будет квазикогерентным.

Эта концепция была продемонстрирована на Spring-8 FEL SACLA в Японии , на лазерном лазере на свободных электронах в Гамбурге ( FLASH ) и на линейном источнике когерентного света (LCLS) в SLAC. ^{[ 4 ]}

См. также

Ссылки

^ Кондратенко А.М.; Салдин, Э.Л. (1980). «Генерация когерентного излучения релятивистским электронным пучком в ондуляторе». Ускорители частиц . 10 : 207–216.
^ Милтон, СВ (2001). «Экспоненциальный коэффициент усиления и насыщение самоусиливающегося лазера на свободных электронах со спонтанным излучением» . Наука . 292 (5524): 2037–2041. Бибкод : 2001Sci...292.2037M . дои : 10.1126/science.1059955 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 11358995 .
^ Жижун, Х.; Кван-Дже, К. (2007). «Обзор теории рентгеновских лазеров на свободных электронах» . Специальные темы Physical Review — Ускорители и пучки . 10 (3): 034801. Бибкод : 2007PhRvS..10c4801H . doi : 10.1103/PhysRevSTAB.10.034801 .
^ Эмма, П. (2010). «Первая генерация и работа лазера на свободных электронах с длиной волны ангстрема». Природная фотоника . 4 (9): 641–647. Бибкод : 2010NaPho...4..641E . дои : 10.1038/NPHOTON.2010.176 .

Эта физикой статья, связанная с , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[Kondratenko1980-1] Кондратенко А.М.; Салдин, Э.Л. (1980). «Генерация когерентного излучения релятивистским электронным пучком в ондуляторе». Ускорители частиц . 10 : 207–216.

[Milton2001-2] Милтон, СВ (2001). «Экспоненциальный коэффициент усиления и насыщение самоусиливающегося лазера на свободных электронах со спонтанным излучением» . Наука . 292 (5524): 2037–2041. Бибкод : 2001Sci...292.2037M . дои : 10.1126/science.1059955 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 11358995 .

[3] Жижун, Х.; Кван-Дже, К. (2007). «Обзор теории рентгеновских лазеров на свободных электронах» . Специальные темы Physical Review — Ускорители и пучки . 10 (3): 034801. Бибкод : 2007PhRvS..10c4801H . doi : 10.1103/PhysRevSTAB.10.034801 .

[EMMA2010-4] Эмма, П. (2010). «Первая генерация и работа лазера на свободных электронах с длиной волны ангстрема». Природная фотоника . 4 (9): 641–647. Бибкод : 2010NaPho...4..641E . дои : 10.1038/NPHOTON.2010.176 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]