В разных странах, включая Россию, работает много источников терагерцевого излучения, которые называются лазеры на свободных электронах (ЛСЭ). Эти сооружения обеспечивают генерацию излучения на частотах выше 1 ТГц с высокой пиковой мощностью в кратковременном импульсе. Одна из задач, которая стоит перед теми, кто занят в этой области исследований, — создание относительно компактных, но при этом мощных источников терагерцового излучения.
«Созданы источники излучения в интервале частот 0,075 — 0,6 ТГц с рекордной в импульсе мощностью. Такие источники уже сейчас открывают возможность проведения ранее недоступных экспериментов в области материаловедения, медицины и биологии», — рассказали в институте.
Исследование проводилось совместно с учеными Института прикладной физики РАН. В основе новых источников — метод генерации излучения, который базируется на коллективном торможении электронов пучка на волнах в плазме. Способ основан на создании обратной связи в электродинамической системе лазера на свободных электронах. Он обеспечивает высокую эффективность генерации. Также для достижения этого эффекта ученые использовали пучок с током в десятки килоампер для накачки волн в протяженном плазменном шнуре, которые затем трансформируются в поток электромагнитного излучения нужных частот.
«Фишка и новизна нашего подхода именно в методах пучково-плазменного и пучково-волнового взаимодействия, которые позволяют эту область частот освоить. Основная сложность кроется в физических и технических тонкостях создания таких установок и проведения экспериментов», — цитирует пресс-служба одного из авторов исследования Евгения Сандалова.
