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Published in:
2005 | OriginalPaper | Chapter
Free-Electron-Laser
Authors : Fritz Kurt Kneubühl, Markus Werner Sigrist
Published in: Laser
Publisher: Vieweg+Teubner Verlag
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In einem „
free-electron
“-Laser (FEL) wird ein relativistischer Elektronen strahl durch einen sogenannten „undulator“ oder „wiggler“ mit einem Magnetfeld periodisch alternierender Polarität geschickt. Dadurch wird der Elektronenstrahl zu einer wellenförmigen Bewegung gezwungen. Weil die Elektronen bei einer Wellenbewegung eine Beschleunigung erfahren, emit tieren sie elektromagnetische Wellen in Form der sogenannten
Synchrotron-Strahlung
. Das Prinzip des FEL [Madey 1971] hat seinen Ursprung im älteren Konzept des eigentlichen „undulator“ [Motz 1951] und eine Ver wandtschaft zum
Smith-Purcell-Effekt
[Gover & Yariv 1978, Smith & Pur cell 1953], wo man einen Elektronenstrahl in geringem Abstand parallel zu einer periodisch tiefenmodulierten Metalloberfläche schießt. Die Spiegel bildkraft zwingt den Elektronenstrahl zur Wellenbewegung und damit zur Emission elektromagnetischer Wellen. Unter diesen Aspekten darf man fra gen, ob der FEL als Laser oder als rein elektronische Strahlungsquelle zu betrachten ist.