हाल ही में,फ़्रिट्ज़ हैबर संस्थान (एफएचआई)बर्लिन, जर्मनी में मैक्स प्लैंक सोसाइटी ने एक तकनीकी मील का पत्थर हासिल किया - दो-रंग मोड में इन्फ्रारेड फ्री-इलेक्ट्रॉन लेजर का पहला ऑपरेशन।
यह विश्व-अग्रणी तकनीकी नवाचार एक साथ दो-रंग लेजर पल्स प्रयोगों को संभव बनाता है और ठोस पदार्थों और अणुओं में समय प्रक्रियाओं के अध्ययन जैसे अनुप्रयोगों के लिए नई संभावनाएं खोलता है।
वर्तमान में, दुनिया भर में लगभग एक दर्जन फ्री-इलेक्ट्रॉन लेज़र उपलब्ध हैं, जो आकार (कुछ मीटर से लेकर कुछ किलोमीटर तक), तरंग दैर्ध्य रेंज (माइक्रोवेव से हार्ड एक्स-रे तक), और लागत (लाखों से लेकर अधिक) में व्यापक रूप से भिन्न हैं। एक अरब)। हालाँकि, वे एक सामान्य विशेषता साझा करते हैं: वे सभी विकिरण के तीव्र और छोटे स्पंदन उत्पन्न करते हैं।
हाल के दशकों में, मुक्त-इलेक्ट्रॉन लेजर विकिरण का एक महत्वपूर्ण स्रोत बन गए हैं और बुनियादी अनुसंधान और व्यावहारिक विज्ञान में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।
यह ज्ञात है कि फ्रिट्ज़ हैबर इंस्टीट्यूट (एफएचआई) के शोधकर्ताओं ने संयुक्त राज्य अमेरिका में भागीदारों के साथ मिलकर एक नई विधि विकसित की है जो एक साथ दो अलग-अलग रंगों के इन्फ्रारेड पल्स उत्पन्न करने में सक्षम है।
इस तकनीक का कार्यान्वयन सरल है: एक मुक्त इलेक्ट्रॉन बीम स्ट्रीम में, इलेक्ट्रॉन बीम को पहले प्रकाश की गति के करीब अत्यधिक उच्च गतिज ऊर्जा तक पहुंचने के लिए एक इलेक्ट्रॉन गैस पेडल द्वारा त्वरित किया जाता है। इसके बाद, ये उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉन एक उतार-चढ़ाव वाले यंत्र से गुजरते हैं और समय-समय पर बदलती ध्रुवता के साथ एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई से साइक्लोट्रॉन जैसे पथ में मजबूर हो जाते हैं।
इलेक्ट्रॉनों की दोलन क्रिया के परिणामस्वरूप विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उत्सर्जन होता है, जिसकी तरंग दैर्ध्य को इलेक्ट्रॉन ऊर्जा या चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को समायोजित करके सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। इस वजह से, मुक्त इलेक्ट्रॉन लेजर (एफईएल) विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के लगभग सभी हिस्सों में लेजर जैसे विकिरण उत्पन्न करने में सक्षम हैं, जो लंबी टेराहर्ट्ज से लेकर छोटी एक्स-रे तरंग दैर्ध्य तक की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करते हैं।
2012 से, एफएचआई के एफईएल लगातार काम कर रहे हैं, तरंग दैर्ध्य के साथ तीव्र स्पंदित विकिरण का उत्पादन कर रहे हैं जो 2.8 माइक्रोन से 50 माइक्रोन तक मध्य-अवरक्त (एमआईआर) रेंज में लगातार ट्यून करने योग्य हैं। हाल के वर्षों में, एफएचआई के वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने दो-रंग विस्तार पर काम किया है, जिसमें 5 और 170 माइक्रोन के बीच तरंग दैर्ध्य पर दूर-अवरक्त (एफआईआर) विकिरण का उत्पादन करने के लिए एफईएल की दूसरी शाखा को सफलतापूर्वक स्थापित किया गया है।
यह नवाचार न केवल एफईएल के लिए अनुप्रयोगों की सीमा का विस्तार करता है बल्कि वैज्ञानिक अनुसंधान के क्षेत्र में उनके विकास के लिए नए रास्ते भी खोलता है।
