Laserlicht im tiefen Infrarot

Freie-Elektronen-Laser (FEL) sind groß und teuer, dafür liefern sie einzigartiges Licht für Forschung und Entwicklung. Im Forschungszentrum Rossendorf (FZR) ist jetzt am Freie-Elektronen-Laser ein zweiter so genannter Undulator erfolgreich in Betrieb gegangen, der damit Laserlicht bis in den schwer zugänglichen Bereich des tiefen Infrarots produzieren kann.

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Ein Undulator ist das Herzstück eines Freie-Elektronen-Lasers, denn er wandelt durch eine spezielle Magnetanordung die hochenergetischen Elektronen in intensives Laserlicht um.

Der Dresdner FEL deckt nun insgesamt den für uns Menschen nicht sichtbaren Bereich von drei bis 150 Mikrometer Wellenlänge ab. Dabei ist eine der Stärken aller Freie-Elektronen-Laser, dass die Wellenlänge, also quasi die Farbe des Lichts, frei eingestellt werden kann.

Verhalten von Elektronen besser verstehen

Besonderes Interesse haben die FZR-Wissenschaftler am Bereich des tiefen Infrarotlichts, das im Übergangsbereich zwischen Mikrowellen und Infrarot liegt und auch Terahertz-Strahlung genannt wird. An der Erzeugung und Anwendung dieser Strahlung beispielsweise für die medizinische Diagnostik wird zurzeit weltweit intensiv geforscht. Während für praktische Anwendungen letztendlich billige, kompakte Quellen nötig sind, braucht man zur Grundlagenforschung auch intensive Quellen – und derzeit gibt es keine anderen starken Terahertz-Strahlungsquellen als die großen und teuren Freie-Elektronen-Laser.

Im FZR wird die Terahertz-Strahlung insbesondere eingesetzt, um das dynamische Verhalten von Elektronen in Halbleitermaterialien zu untersuchen und besser zu verstehen. Ein derartiges Verständnis ist wichtig zur Entwicklung von in Zukunft noch schnelleren elektronischen Bauelementen und damit Computern. Der FEL im Forschungszentrum Rossendorf wird übrigens von der EU als Nutzereinrichtung gefördert.

Konferenz über Freie-Elektronen-Laser

200 Laser-Experten aus aller Welt erhalten bereits am 30. August die Chance, die neue Lichtquelle im FZR zu besichtigen. Sie sind Teilnehmer der Konferenz FEL 2006, die vom 27. August bis zum 1. September in Berlin stattfindet. Organisatoren der 28. internationalen FEL-Konferenz sind die Berliner Elektronenspeicherring-Gesellschaft für Synchrotronstrahlung mbH, kurz BESSY, und das Forschungszentrum Rossendorf (FZR).

Die mehr als 300 Teilnehmer kommen vor allem aus den USA, Europa, Japan und China. Das Spektrum der Vorträge umfasst wissenschaftliche, technologische und Nutzungsaspekte von Freie-Elektronen-Laser. Das Experteninteresse gilt dabei den großen, ehrgeizigen Projekten wie etwa dem XFEL von DESY in Hamburg und den kleinen Maschinen wie dem Freie-Elektronen-Laser im FZR.

(idw – Forschungszentrum Rossendorf, 23.08.2006 – DLO)