لیزر الکترون آزاد با القاگر (Induction-Linac FEL)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر الکترون آزاد با القاگر (Induction-Linac FEL) :
Induction-Linac FEL نوعی لیزر الکترون آزاد است که در آن از شتاب دهنده خطی القاگر (induction linac) برای تولید باریکه الکترونی استفاده می شود. شتاب دهنده های القاگر از تغییر میدان مغناطیسی برای القای میدان الکتریکی شتاب دهنده استفاده می کنند و قادر به تولید جریان های بسیار بالا (کیلوآمپر) از الکترون ها هستند، اما با کیفیت باریکه (امیتانس) پایین تر نسبت به شتاب دهنده های RF. این نوع FEL برای تولید توان های بسیار بالا در محدوده مایکروویو تا میلی متر طراحی شده است.
مکانیزم: یک باریکه الکترونی با جریان بسیار بالا (چند کیلوآمپر) و انرژی متوسط (چند MeV تا چند ده MeV) توسط شتاب دهنده القاگر تولید می شود. این باریکه وارد یک ویگلر با دوره تناوب نسبتا بلند می شود. برهمکنش باریکه با ویگلر و تابش، منجر به تولید امواج با طول بلند (میلی متر تا سانتی متر) با توان پیک عظیم (مگاوات تا گیگاوات) می شود. نمونه معروف، پروژه ATA (Advanced Test Accelerator) در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور بود که برای تولید امواج مایکروویو با توان بالا برای تحقیقات دفاعی استفاده می شد.
کاربردهای Induction-Linac FEL عمدتا در تحقیقات دفاعی (تولید امواج الکترومغناطیسی با توان بالا برای مختل کردن یا از کار انداختن تجهیزات الکترونیکی) و تحقیقات علمی در فیزیک پلاسما و شتاب دهنده ها بوده است. آنها همچنین برای مطالعه برهمکنش های غیرخطی موج-ذره و تولید تابش تراهرتز با توان بالا استفاده شده اند.
چالش های اصلی: کیفیت پایین باریکه (که باعث محدودیت در دستیابی به طول موج های کوتاه می شود) و پیچیدگی تکنولوژی شتاب دهنده القاگر. امروزه تحقیقات در این زمینه محدودتر است و تأسیسات کمی در جهان وجود دارند. با ظهور FELهای مبتنی بر RF-Linac با توان بالا در طول موج های کوتاه، تمرکز تحقیقات به سمت آنها معطوف شده است.
