Лазер на свободных электронах

Лазер на свободных электронах - источник когерентных электромагнитных волн, использующий синхротронное излучение электронов, ускоренных почти до скорости света. На заметку: Рекламные световые короба нашли использование в различных областях внешной рекламы, они составляют базу фирменного маркетингового дизайна фасадов.
Принцип действия лазера на свободных электронах отличается от принципа действия обычных лазеров, использующие вынужденное излучение переходов между различными энергетическими состояниями атомов и молекул, и в которых электроны связаны. В лазере на свободных электронах электроны, излучают свет, имеют большую энергию, то есть свободными частицами. Излучение возникает в результате прохождения быстрого электрона через периодическую структуру, ондулятором или Виглер, в которой на электрон действуют силы, которые заставляют его траекторию колебаться в плоскости, перпендикулярный направления движения. При движении вдоль такой траектории электроны излучают электромагнитные волны, получившие название синхротронного излучения. Когерентность излучения достигается за счет формирования в электронном пучке сгустков электронов. Электроны таких сгустков излучают свет с одинаковой фазой. Благодаря большому количеству электронов в сгустке, излучение может быть очень интенсивным.

Лазеры на свободных электронах имеют широкий спектр от микроволн до рентгеновского диапазона и легко настраиваются на нужную частоту. Они требуют предварительного ускорения электронов почти до скорости света, то есть должны обладать одним из своих компонентов ускорителя.

Первый лазер на свободных электронах построил 1976 года Джон мейд в Стэнфордском университете.