Laser elektron bebas
Laser elektron bebas, atau FEL, adalah laser yang menghasilkan berkas cahaya yang sangat terang. Ini pada dasarnya adalah senter super. FEL memiliki sifat optik yang sama dengan laser konvensional, seperti memancarkan sinar yang terdiri atas radiasi elektromagnetik koheren yang dapat mencapai daya tinggi. FEL menggunakan prinsip-prinsip operasi untuk membentuk sinar yang merupakan prinsip operasi yang sangat berbeda dari laser konvensional. Tidak seperti laser gas, cairan, atau solid-state seperti laser dioda, di mana elektron tereksitasi saat terikat pada atom, FEL menggunakan berkas elektron relativistik sebagai media penguat yang bergerak bebas melalui struktur magnetik, maka istilah elektron bebas. Laser elektron bebas memiliki rentang frekuensi terluas dari semua jenis laser, dan dapat disetel secara luas, saat ini mulai dari panjang gelombang dari gelombang mikro, melalui radiasi terahertz dan inframerah, hingga spektrum yang terlihat, hingga ultraviolet, hingga sinar-X.
Laser elektron-bebas ditemukan oleh John Madey pada tahun 1976 di Universitas Stanford. Karya ini dibangun di atas penelitian yang dilakukan oleh Hans Motz dan rekan kerjanya yang membuat undulator pertama di Stanford pada tahun 1953 dengan menggunakan konfigurasi magnetik wiggler yang merupakan inti dari laser elektron bebas. Madey menggunakan berkas elektron 24 MeV dan wiggler sepanjang 5 m untuk memperkuat sinyal. Segera setelah itu, laboratorium lain dengan akselerator mulai mengembangkan laser semacam itu.
Laser elektron bebas menggunakan banyak listrik ketika beroperasi. Untuk mengurangi energi yang diperlukan agar tetap beroperasi, para ilmuwan menggunakan akselerator linear pemulihan energi untuk mendaur ulang berkas elektron berenergi tinggi yang mengaktifkan laser.
Laser elektron bebas FELIX di FOM (Nieuwegein)
Pertanyaan dan Jawaban
T: Apa yang dimaksud dengan laser elektron bebas?
J: Laser elektron bebas, atau FEL, adalah laser yang menghasilkan berkas cahaya yang sangat terang. Laser ini memiliki sifat optik yang sama dengan laser konvensional, yaitu memancarkan sinar yang terdiri dari radiasi elektromagnetik koheren yang dapat mencapai daya tinggi. Tidak seperti laser gas, cair, atau solid-state seperti laser dioda, di mana elektron tereksitasi ketika terikat pada atom, FEL menggunakan berkas elektron relativistik sebagai media pengasutan yang bergerak bebas melalui struktur magnetik.
T: Berapa kisaran frekuensi yang dicakup oleh laser elektron bebas?
J: Laser elektron bebas memiliki rentang frekuensi terluas dari semua jenis laser dan dapat disetel secara luas. Saat ini rentang panjang gelombangnya mulai dari gelombang mikro, melalui radiasi terahertz dan inframerah, hingga spektrum yang terlihat, ultraviolet, hingga sinar-X.
T: Siapa yang menemukan laser elektron bebas?
J: Laser elektron bebas ditemukan oleh John Madey pada tahun 1976 di Universitas Stanford.
T: Apa yang digunakan untuk memperkuat sinyal untuk eksperimen awal dengan FEL?
J: Untuk eksperimen awal dengan FEL, John Madey menggunakan berkas elektron 24 MeV dan penggoyang sepanjang 5 m untuk memperkuat sinyal.
T: Siapa yang mengembangkan versi awal dari apa yang akan menjadi FEL?
J: Hans Motz dan rekan-rekan kerjanya mengembangkan versi awal dari apa yang akan menjadi FEL di Stanford pada tahun 1953 dengan menggunakan konfigurasi magnetik wiggler yang merupakan inti dari laser elektron bebas.
T: Berapa banyak listrik yang digunakan FEL saat beroperasi?
J: Laser elektron bebas menggunakan banyak listrik saat beroperasi.
T: Bagaimana para ilmuwan dapat mengurangi energi yang dibutuhkan untuk pengoperasian?
J: Untuk mengurangi energi yang diperlukan untuk pengoperasian, ilmuwan menggunakan akselerator linier pemulihan energi untuk mendaur ulang berkas elektron berenergi tinggi yang mengaktifkan laser.
