Der Wellenlängenbereich der ELBE FELs

Die Wellenlänge λn des im FEL erzeugten Laserlichts ist nahezu indentisch mit den Maxima im Spektrum der spontan erzeugten Undulatorstrahlung. Sie wird durch die Elektronenenergie γ (in Einheiten der Ruhemasse des Elektrons), durch den Undulatorparameter Krms und durch die Undulatorperiode λu gemäß der Gleichung

λn= (1+Krms2) / (2n γ2) λu,    (2)

bestimmt, wobei n die Nummer der entsprechenden Harmonischen bezeichnet.

wl_log.gifDie nebenstehende Abbildung zeigt die berechnete Wellenlänge  λ1 (1. Harmonische) des in den beiden  ELBE Undulatoren erzeugten Lichts  in Abhängigkeit von der kinetischen Energie Eekin der Elektronen für die angegebenen Werte des Undulatorparameters Krms. Die Oberkante der farbigen Flächen wird durch den Maximalwert des Undulatorparameters (minimaler Undulatorspalt) festgelegt. Beim U27 Undulator sind die optischen Resonatorverluste oberhalb 22 μm und beim U100 Undulator unterhalb 18 μm größer als die Laserverstärkung, so dass der Laseprozess nicht einsetzt.