Inspektion af materiale ved hjælp af terahertz -lys

I materialeforskning, kemi, biologi, og medicin, kemiske bindinger, og især deres dynamiske adfærd, bestemme systemets egenskaber. Disse kan undersøges meget tæt ved hjælp af terahertz -stråling og korte pulser. KIT's FLUTE -accelerator vil blive brugt til udvikling af nye acceleratorteknologier til kompakte og kraftfulde terahertz -kilder, der formodes at fungere som effektive forsknings- og applikationsværktøjer.

"KIT -forskerne udmærker sig i deres evne til at komme med kreative ideer og udforske nye anvendelsesområder, "som professor Holger Hanselka, Formand for KIT, påpeger. "Med den kompakte FLUTE -accelerator, KIT åbner døren til et nyt værktøj, der vil gøre det muligt for biologer, analytiske kemikere, og materialeforskere for at opnå enestående indsigt. "

FLUTE-anlægget (denne forkortelse er afledt af dets tyske navn:Ferninfrarot Linac- und Test-Experiment) er en udviklingsplatform for acceleratorfysikstudier. Det vil tjene som en testfacilitet for metoder, der tillader, i et første trin, for bedre at forstå, måle, og kontrollere den komplekse dynamik i ultrakorte elektronbundter. Kun meget kompakte elektronbunter kan generere intensive, strålende, og sammenhængende terahertz -stråling. Den særlige udfordring, der står over for, når man designer acceleratorer som FLUTE, er at holde elektronskyen så kompakt under accelerationsprocessen, at dens ekspansion er mindre end bølgelængden for den genererede elektromagnetiske stråling. Kun der, bølgerne overlapper hinanden, danner pulser af høj intensitet med en varighed af picosekunder eller femtosekunder.

I det lange løb, kontrollen med elektronbundterne skal forbedres på en sådan måde, at terahertz -strålingen kan tilpasses perfekt til den påtænkte anvendelse. Terahertz -stråling kan åbne for nye anvendelsesområder, hvor det nærliggende synlige lys og radiobølger er uegnede. Som en forskningsinfrastruktur, FLUTE vil også blive brugt til udvikling af terahertz strålingsmålemetoder, der kan anvendes inden for materialer og biovidenskab. Proteinsvingninger kan undersøges lige så godt som superledernes eller nye halvlederes adfærd.

Inden for FLUTE -speederen, hvis længde er ca. 12 meter, elektronerne accelereres for at nå en energi på op til 50 MeV. Elektronskyen komprimeres til et par mikrometer, så der kan genereres stråling med en frekvens på 30 terahertz eller mere. Udover Institute for Beam Physics and Technology på KIT, udviklingspartnere fra hele Europa, frem for alt Swiss Paul Scherrer Institute (PSI), deltage i FLUTE -projektet.