LASERS À ÉLECTRONS LIBRES

Conditions d'obtention du rayonnement laser

Si le processus d'amplification a tendance à se produire spontanément, il est nécessaire de préparer le faisceau d'électrons, l'onduleur et la cavité optique avec un soin particulier si l'on veut obtenir une émission laser. En pratique, il faut, le plus souvent, construire un accélérateur spécialement conçu à cet effet, dont le coût augmente avec l'énergie des photons que l'on souhaite produire. Plus la longueur d'onde que l'on veut atteindre est courte, plus le faisceau d'électrons doit être dense et peu divergent. Cette condition devient très difficile à remplir dans le domaine des rayons X et a contribué à stimuler la recherche sur les faisceaux d'électrons de haute énergie.

Historiquement, la faisabilité du LEL a été démontrée par l'équipe de John Madey de l'université Stanford (États-Unis) en 1977 et a entraîné de nombreuses recherches sur les accélérateurs de particules, un des éléments indispensables aux LEL. Pendant que certaines équipes scientifiques, notamment celle de Madey, construisaient les premières installations dans le domaine spectral de l'infrarouge, d'autres poursuivaient la réalisation de prototypes aux courtes longueurs d'onde en utilisant le phénomène SASE sur des accélérateurs linéaires.


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Laser à électrons libres : principe

Laser à électrons libres : principe
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Principe de l'effet Doppler-Fizeau relativiste

Principe de l'effet Doppler-Fizeau relativiste
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Écrit par :

  • : directeur de recherche au CNRS, Laboratoire de chimie physique, université de Paris-Sud

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«  LASERS À ÉLECTRONS LIBRES  » est également traité dans :

EUROPEAN XFEL (laser européen à électrons libres et à rayons X)

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
  •  • 1 424 mots
  •  • 4 médias

Le laser européen à électrons libres et à rayons X de quatrième génération, construit à Hambourg en Allemagne, a été inauguré le 1 er  septembre 2017 après une mise en service préliminaire en mai 2017. Cet accélérateur linéaire est à ce jour la source de rayons X monochromatiques la plus intense du monde, capable de produire environ deux cents fois plus de flashes de rayons X par seconde (27 000 […] Lire la suite

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Pour citer l’article

Jean-Michel ORTEGA, « LASERS À ÉLECTRONS LIBRES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 février 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/lasers-a-electrons-libres/