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Freitag, 17 September 2021 09:00

FEL-Lasing erstmals unter 170 Nanometer mit Optiken vom LZH

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Dieser Speicherring-Freie-Elektronen-Laser des Triangle University Nuclear Laboratory ermöglichte mit der Optik des LZH Lasing von unter 170 Nanometer. Dieser Speicherring-Freie-Elektronen-Laser des Triangle University Nuclear Laboratory ermöglichte mit der Optik des LZH Lasing von unter 170 Nanometer.

Bisher erreichten Oszillator-Freie-Elektronenlaser nur Ausgangswellenlängen bis zu 176,4 Nanometer. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist es nun gelungen, Optiken herzustellen, mit denen Physiker der Duke University, USA, erstmalig erfolgreich Wellenlängen unterhalb von 170 Nanometer erzeugt haben.

Eingesetzt werden die vom LZH beschichteten Resonatorspiegel im Speicherring-Freien- Elektronen-Laser (FEL) des Triangle University Nuclear Laboratory (TUNL). Die hochreflektierenden Spiegel sind die limitierende Komponente, um mit Laseroszillatoren noch kürzere Wellenlängen zu erreichen. Daher eröffnen die neuentwickelten Optiken neue Möglichkeiten für die Forschung in der Physik. Die Resonatorspiegel sind strahlungsresistent, thermisch und mechanisch stabil. Das LZH hat für die Spiegel ein fluorid-basiertes Mehrschichtsystem entwickelt. Dazu wurden mehrere Dünnschichttechniken optimiert, um sowohl die hochdichten Beschichtungen als auch schützende Deckschichten herzustellen.

Den Forschenden an der Duke University/TUNL ist es mit den LaF3/MgF2-Optiken gelungen sehr stabil und reproduzierbar Laserstrahlen von 168,6 Nanometer bis zu 179,7 Nanometer zu generieren. Diese Bandbreite basiert auf der hohen Verstärkung von über 22 % des FEL. Dem Team der Duke University ist es dadurch erstmalig gelungen, an der High Intensity Gamma-ray Source (HIGS), die vom FEL getrieben wird, 120 MeV Gammastrahlung zu erzeugen.

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