Interesse?

An die Schüler der 11. und 12. Klassen in Dresden und Umgebung:

Wer von Euch möchte uns helfen, unsere Forschungsthemen in einer allgemeinverständlichen Sprache einem breiten Publikum im Internet im Rahmen eines Praktikums oder einer Ferienarbeit vorzustellen? Voraussetzungen sind:

  • Interesse an naturwissenschaftlichen Fragestellungen

  • Grundkenntnisse im Umgang mit PCs sowie der Erstellung von Internet-Seiten

Meldet euch einfach im Schülerlabor.

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Laserstrahlung durch freie Elektronen

Hier wird der Versuch unternommen, dir in einer für interessierte Laien verständlichen Sprache eines der modernsten Großgeräte vorzustellen, das derzeit im Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf aufgebaut wird. Es dient der Erzeugung von Licht mit für die Forschung ganz besonderen Eigenschaften. Da das Licht mit Hilfe eines Strahles beschleunigter Elektronen, die sich in einer Vakuumröhre bewegen, erzeugt wird und der Erzeugungsmechanismus dem eines Lasers entspricht, nennt man das Gerät einen

Freie - Elektronen Laser.

Diese Bezeichnung ist recht lang, deshalb hat sich die Abkürzung FEL eingebürgert, die wir im Folgenden auch verwenden werden.


Der Rossendorfer FEL (in Wirklichkeit sind es zwei) ist ein Teil der Strahlungsquelle ELBE. Diese erzeugt für Forschungszwecke mit Hilfe eines beschleunigten Elektronenstrahles die verschiedensten Arten sekundärer Strahlung wie Röntgenstrahlung, g-Strahlung, Neutronenstrahlung und eben auch infrarotes Licht mit Hilfe eines FEL. Vereinfacht kann man sich ELBE als eine gigantische Röntgenröhre vorstellen. Der Elektronenstrahl wird bei ELBE mit Hilfe von Hochfrequenzwellen (1,3 GHz) auf 99,98% der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Die Wellen werden in Hohlraumresonatoren (siehe Bild) erzeugt, die aus reinem Niob bestehen und auf die Temperatur von flüssigem Helium (-271oC / 2,15 K) gekühlt werden. Bei dieser Temperatur wird das Niob supraleitend und die in der Oberfläche der Resonatoren induzierten Ströme erfahren keinen Widerstand. Dadurch kann die gesamte Feldenergie zur Beschleunigung der Elektronen genutzt werden und die Resonatoren heizen sich nicht auf.

Auf den folgenden Seiten wird dir am Beispiel der Rossendorfer Anlage gezeigt, wie ein FEL arbeitet, was die besonderen Eigenschaften der von ihm erzeugten Strahlung sind und wozu sie verwendet werden soll.

Damit du dich besser durch den Dschungel der Fachbegriffe findest, haben wir ein detailliertes Verzeichnis mit Erläuterungen eingefügt. Du erreichst es, wenn du auf einen der hellblau geschriebenen Begriffe klickst. Dabei wird ein neues Fenster mit Erläuterungen geöffnet.

... und HIER geht es weiter.

Wenn du aber glaubst hier falsch zu sein dann klicke HIER.
 
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