Die Undulatoren der beiden FELs

An der Anlage ELBE wurden zwei Undulatoren mit Permanentmagneten installiert, die Licht im mittleren und fernen Infrarot erzeugen.

  • Der Undulator U37 erzeugt Laserlicht im Bereich von 5 μm bis etwa 38 μm.
  • Der U100 Undulator erweitert den Wellenlängenbereich bis etwa 250 μm.

Tabelle 1:
Die wichtigsten Parameter der Undulatoren von ELBE. (Die Undulatoren werden nach ihrer Periodenlänge λU (in mm) mit UλU bezeichnet.)

  
Parameter Undulator
  U27 U100
Undulatorperiode λU 2.73 cm 10 cm
Anzahl der Perioden NU 2*34 38
Undulatorparameter Krms 0.3 - 0.7 0.5 - 2.7

Die Wellenlänge des erzeugten Lichtes wird durch die Energie der Elektronen und durch die Amplitude des magnetischen Undulatorfeldes bestimmt. Letzteres wird durch den Undulatorparameter Krms beschrieben, der durch die Amplitude der Undulatorfeldstärke BUrms auf der Magnetachse und der Länge λU einer Undulatorperiode gemäß

Krms = eBUrms λ U / (2π mc) ≈ 0.934 BUrms[T] λU[cm] (1)

bestimmt ist (m: Ruhemasse des Elektrons, -e: Elektronenladung, c: Lichtgeschwindigkeit im Vakuum)