Недавно, тхеИнститут Фриц Хабер (ФХИ)Друштва Макс Планк у Берлину, Немачка, постигао је технолошку прекретницу - прву операцију инфрацрвеног ласера са слободним електронима у двобојном режиму.
Ова водећа светска технолошка иновација омогућава симултане двобојне ласерске импулсне експерименте и отвара нове могућности за апликације као што је проучавање временских процеса у чврстим материјама и молекулима.
Тренутно постоји десетак ласера са слободним електронима доступних широм света, који се веома разликују по величини (од неколико метара до неколико километара), опсегу таласне дужине (од микроталасних до тврдих рендгенских зрака) и цени (од милиона до више од милијарду). Међутим, имају заједничку особину: сви производе интензивне и кратке импулсе зрачења.
Последњих деценија ласери са слободним електронима постали су важан извор зрачења и широко се користе у основним истраживањима и примењеној науци.
Познато је да су истраживачи са Института Фриц Хабер (ФХИ), заједно са партнерима у Сједињеним Државама, развили нову методу која је способна да генерише инфрацрвене импулсе две различите боје истовремено.
Реализација ове технологије је генијална: у струји слободног електронског снопа, електронски снопови се прво убрзавају електронском папучицом гаса да би достигли изузетно високе кинетичке енергије блиске брзини светлости. Након тога, ови електрони велике брзине пролазе кроз флуктуатор и бивају присиљени на путању налик циклотрону под дејством јаког магнетног поља са периодично променљивим поларитетом.
Осцилирајуће дејство електрона резултира емисијом електромагнетног зрачења, чија се таласна дужина може прецизно контролисати подешавањем или енергије електрона или јачине магнетног поља. Због тога су ласери са слободним електронима (ФЕЛ) способни да генеришу зрачење налик ласеру у скоро свим деловима електромагнетног спектра, покривајући широк опсег од дугих терахерца до кратких таласних дужина рендгенских зрака.
Од 2012. године, ФХИ-јеви ФЕЛ-ови раде стабилно, производећи интензивно пулсно зрачење са таласним дужинама које се континуирано подешавају у средњем инфрацрвеном (МИР) опсегу, од 2,8 микрона до 50 микрона. Последњих година, научници и инжењери ФХИ-ја радили су на проширењу у две боје, успешно инсталирајући другу грану ФЕЛ-а за производњу далеког инфрацрвеног (ФИР) зрачења на таласним дужинама између 5 и 170 микрона.
Ова иновација не само да проширује опсег примене ФЕЛ-а већ и отвара нове путеве за њихов развој у области научних истраживања.
