Yn ddiweddar, mae'rSefydliad Fritz Haber (FHI)Cyflawnodd Cymdeithas Max Planck yn Berlin, yr Almaen, garreg filltir dechnolegol - gweithrediad cyntaf laser electron rhydd isgoch mewn modd dau liw.
Mae'r arloesedd technolegol hwn sy'n arwain y byd yn gwneud arbrofion pwls laser dau-liw cydamserol yn bosibl ac yn agor posibiliadau newydd ar gyfer cymwysiadau megis astudio prosesau amser mewn solidau a moleciwlau.
Ar hyn o bryd, mae tua dwsin o laserau electron rhad ac am ddim ar gael ledled y byd, sy'n amrywio'n fawr o ran maint (o ychydig fetrau i ychydig gilometrau), ystod tonfedd (o ficrodonnau i belydrau-X caled), a chost (o filiynau i fwy na biliwn). Fodd bynnag, maent yn rhannu nodwedd gyffredin: maent i gyd yn cynhyrchu corbys dwys a byr o ymbelydredd.
Yn ystod y degawdau diwethaf, mae laserau electron rhydd wedi dod yn ffynhonnell bwysig o ymbelydredd ac fe'u defnyddir yn helaeth mewn ymchwil sylfaenol a gwyddoniaeth gymhwysol.
Mae'n hysbys bod ymchwilwyr yn Sefydliad Fritz Haber (FHI), ynghyd â phartneriaid yn yr Unol Daleithiau, wedi datblygu dull newydd sy'n gallu cynhyrchu corbys isgoch o ddau liw gwahanol ar yr un pryd.
Mae gwireddu'r dechnoleg hon yn ddyfeisgar: Mewn llif pelydr electron rhydd, mae'r trawstiau electron yn cael eu cyflymu gyntaf gan bedal nwy electron i gyrraedd egni cinetig hynod o uchel yn agos at gyflymder golau. O ganlyniad, mae'r electronau cyflym hyn yn mynd trwy anwadalwr ac yn cael eu gorfodi i lwybr tebyg i seiclotron gan weithrediad maes magnetig cryf gyda pholaredd sy'n newid o bryd i'w gilydd.
Mae gweithred oscillaidd yr electronau yn arwain at allyrru ymbelydredd electromagnetig, y gellir rheoli ei donfedd yn fanwl trwy addasu naill ai egni'r electronau neu gryfder y maes magnetig. Oherwydd hyn, mae laserau electron rhydd (FELs) yn gallu cynhyrchu ymbelydredd tebyg i laser ym mron pob rhan o'r sbectrwm electromagnetig, gan gwmpasu ystod eang o terahertz hir i donfeddi pelydr-X byr.
Ers 2012, mae FELs FHI wedi bod yn gweithredu'n gyson, gan gynhyrchu ymbelydredd pwls dwys gyda thonfeddi y gellir eu tiwnio'n barhaus yn yr ystod canol-isgoch (MIR), o 2.8 micron i 50 micron. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae gwyddonwyr a pheirianwyr FHI wedi gweithio ar estyniad dau liw, gan osod ail gangen o'r FEL yn llwyddiannus i gynhyrchu ymbelydredd isgoch pell (FIR) ar donfeddi rhwng 5 a 170 micron.
Mae'r arloesedd hwn nid yn unig yn ehangu'r ystod o gymwysiadau ar gyfer FELs ond hefyd yn agor llwybrau newydd ar gyfer eu datblygiad ym maes ymchwil wyddonol.
