Diskussion:Freie-Elektronen-Laser

Beiträge ohne Überschriften

Bleibt die Frage: woher kommt das Licht? --HaSee 20:54, 26. Sep 2004 (CEST)

Die Synchrotronstrahlung wird emittiert - das ist elektromagnetische Strahlung, und wenn diese die richtige Frequenz hat, dann ist es sichtbares Licht. 193.171.121.30 23:17, 27. Okt 2004 (CEST)

Die Texte auf den Seiten Laser und Undulator sollten berücksichtigt werden. Der Inhalt dieses Artikels bringt keine Zusatzinformationen ist allerdings einfacher zu verstehen. Ein Verlinken währe sinnvoll. javascript:insertTags('--Smann 19:28, 14. Jul 2005 (CEST)',,);

Der Inhalt unter Laser zu diesem Thema ist leider inzwischen völlig unlesbar geworden. Insgesamt scheint ja auch Konsens zu herrschen, die Details zu einzelnen Lasertypen auszulagern. Warum also nicht das Mehr an Information aus Laser hier einbauen und dann dort die Trümmer entfernen? Gruß, --Pyrrhus ;-) 14:25, 16. Jul 2005 (CEST)

Vielleicht sollte man auch noch den typichen wellenlängenbereich von fel erwähnen

Lob

Das ist ein schön zu lesender Artikel. Im Forschungszentrum Rossendorf bei Dresden (am Beschleuniger ELBE) gibt es übrigens auch einen FEL. --Ulfbastel(falsch signierter Beitrag von Ulfbastel (Diskussion | Beiträge) 09:27, 26. Jul. 2006 (CEST))

Unstimmig?

"Im Undulator ... Der Unterschied zum Undulator ist..." klingt komisch. Wie kann sich ein Undulator von sich selbst unterscheiden? Ist oben evtl nur ein Wiggler gemeint? Kann das mal jemand prüfen, der sich wirklich auskennt? ;) Hijackal 08:04, 2. Feb. 2007 (CET)

Hat wohl jemand schon erledigt. --7Pinguine 00:53, 1. Mai 2008 (CEST)

Weiterleitung von Röntgenlaser

Zwar sollen FEL als Röntgenlaser operieren, aber Röntgenlaser sind doch im allgemeinen keine FEL-Laser, oder? Das Lemma sollte auf eigene Füße gestellt werden. --7Pinguine 03:25, 21. Mai 2008 (CEST)

Doch, es sind FEL-Aufbauten. Es gibt nur noch keine funktionierenden Röntgenlaser. -- Maxus96 00:01, 3. Mai 2009 (CEST)

Synchrotronstrahlungsquelle?

Da sollte man mal dazuschreiben, daß die Bezeichung unabhängig von der materiellen Existenz eines Speicherrings ist.-- Maxus96 16:25, 3. Mai 2009 (CEST)

Resonator

Unter Laser#Freie-Elektronen-Laser steht implizit, daß FELs im IR Resonatoren haben. Warum eigentlich, wenn es eh keine stimulierte Emmission gibt, und sowieso alle Strahlung vorwärts abgegeben wird? Das könnte mal ja, falls es stimmt, hier auch mal aufnehmen. Mitsamt dem Rest, der dort, aber nicht hier drinsteht (keine Stimulation ...).-- Maxus96 02:31, 5. Mai 2009 (CEST)

Bezeichnung des FEL als Laser

Darf der FEL nun im engeren Sinne als Laser bezeichnet werden oder nicht, speziell im Hinblick auf "stimulierte Emission"? Gemäß dem Buch "Ultraviolet and soft X-ray free-electron lasers" von Peter Schmüser, Martin Dohlus und Jörg Rossbach (Google Books) ist es sehr wohl gerechtfertigt, da der Leistungszuwachs des FELs von der Intensität der schon vorhandenen Strahlung abhängt. Prinzipiell handelt es sich also um stimulierte Emission, wenn auch nicht im engeren Sinne. Das Laser-Medium ist in diesem Fall der Elektronen-Strahl. -- Nme0fu 22:08, 19. Okt. 2009 (CEST)

Das ist Haarspalterei. Ein Laser hat nun mal Energieniveaus mit invertierter Besetzung, und das gibts beim FEL nicht. Wer ihn trotzdem Laser nennen will, soll da von mir aus aber trotzdem tun. Scharfer Strahl, selbstverstärkend, kohärent, usw. Aber bitte nicht erzählen daß der e-Strahl das Medium ist. Die Elektronen sind translatorisch angeregt. Da gibt es keine Niveaus, da die Energie der freien Translation nicht gequantelt ist. Und es ist genauso blöd, darauf zu beharren, daß der FEL nicht nur so ne Art Laser ist, sondern bitteschön ein ganz echter. FEL ist so schon cool, noch ein Buzzword braucht der nicht. -- Maxus96 23:50, 6. Feb. 2010 (CET)

Elektronen mit relativistischen Geschwindigkeiten erzeugen ist schwirig?

im Artikel steht "Die Elektronen in einem FEL besitzen in der Regel relativistische Geschwindigkeiten. Elektronen mit einer solchen Geschwindigkeit zu erzeugen ist äußerst komplex" -das kann ich nicht ganz nachvollziehen, wo doch in jedem Röhrenfernseher relativistische Elektronen ereugt werden. Was genau ist hier gemeint gewesen? Ich fände es schön wenn das jemand umformulieren könnte, so dass kein falscher Eindruck mehr erweckt wird. --Rainer Szalata 15:15, 6. Feb. 2010 (CET)

Die Elektronen im Röhrenfernseher sind weit entfernt von Lichtgeschwindigkeit. 10 kV Bescheunigungsspannung entsprechen überschlägig 1/10 c oder so. Wenn man mehr will, muß man stufenweise bescheunigen, und das Timing dafür ist nichttrivial. -- Maxus96 23:42, 6. Feb. 2010 (CET)

Hallo,

Danke für deine Antwort. Habe gerade nachgerechnet: ein Farbfernseher hat bis 35kV, das entspricht 0,35c. Bei der Geschwindigkeit muss man schon relativistisch rechnen, um keine großen Fehler zu machen. Nennt man diese Geschwindigkeit trotzdem nicht relativistisch? ich hätte den Begriff so verwendet. Ab wann würdest du denn ein Teilchen "relativistisch" nennen? Spannungen bis 500kV können ja viele Bastler noch leicht erzeugen, das wäre dann 0,86c, ist das relativistisch? --Rainer Szalata 22:49, 8. Feb. 2010 (CET)

Gucken wir uns das doch einfach mal von der anderen Seite an: Die Energien der Beschleuniger liegen im GeV Bereich. Was man als "relativistisch" rechnen muß, hängt natürlich von der Genauigkeit ab, die man braucht. Das hat aber denke ich nichts mit "relativistisches Elektron" zu tun. Der Term, der den relativistischen Einfluß der Lorentz-Transformation bestimmt, liefert ja "schon" bei 0,5c einen Faktor von fast 1,2. Ich weiß es nicht mehr genau, wann von relativistischen Elektronen gesprochen wird, aber ich meine mich zu errinnern, dass es auf jeden Fall über 0,9c liegt. Der Term liefert für 0,9c schließlich auch erst 2,2, bei 0,95 sind es 3,2 und bei 0,99 knapp über 7. Bei 0,999 beträgt der Faktor dann 22, das ist dann doch ein Wort! (Der Term findet sich überall, zB in der relativistischen Masse oder der Zeitdilatation. Das heißt zB. dass bei 0,9c die relativistische Masse etwas mehr als das doppelte der Ruhemasse beträgt oder anders ausgedrückt, die Masse verdoppelt sich aufgrund des relativistischen Effekts. Bei 0,99c beträgt sie das 7-fache, bei 0,999c das 22-fache, bei 0,9999c das 70-fache, .... hoffe, ich habe mich nicht verrechet.) -- 7Pinguine 00:11, 9. Feb. 2010 (CET)

Den Satz habe ich vor einiger Zeit geschrieben. Du hast auf jeden Fall recht das er etwas missverständlich geschrieben ist. Vor allem wenn ich den Rest der Diskussion lese. Es geht mir nicht nur um die Geschwindigkeit der Elektronen sondern auch um die "Qualität" des Strahls. Eine zu große Energieverteilung zum Beispiel darf nicht auftreten. Ab wann man genau von relativitische Elektronen spricht weiss ich nicht, aber einfach mal eine Zahl für einen Freien Elektronen Laser der Mikrowellen emittiert, benötigt man so ungefähr 3-6 MeV. Leider ist das nicht mehr trivial, das ist auch der Hauptknackpunkt für FEL um sie industrietauglich zu machen. Es sind großartige Laser für foschungsaufgaben, aber alles weitere ist leider eher utopisch. (nicht signierter Beitrag von 79.203.240.70 (Diskussion | Beiträge) 15:38, 20. Mär. 2010 (CET))

Formulierungsidee: Hoch relativistische Elektronen = mit v = nahezu (99 % ?) c. --Helium4 (Diskussion) 09:11, 5. Mai 2017 (CEST)

DELTA

Das DELTA in Dortmund hat auch einen FEL (nicht signierter Beitrag von 188.100.85.135 (Diskussion | Beiträge) 10:27, 12. Mär. 2010 (CET))

Bitte Erklären

könnten selbst die ersten kohärenten Strahlungsquellen: Traveling-Wave Tubes und Magnetrons als freier Elektronenlaser 

Warum denn? Und in welchem Haushalt stehen die (den Satz hab ich schon entfernt), als was? Nicht im Fernseher, oder? -- Maxus96 23:34, 4. Apr. 2010 (CEST)

Okay war sicherlich nicht präzise formuliert. Also ein Magnetron, im deutschen, Mikrowelle verwendet auch freie elektronen um strahlung zu erzeugen. Daher ist es sicher nicht willkuerlich diese Verbindung anzudeuten, auch wenn es im Fachjargon vielleicht nicht ueblich ist. Traveling wave tube steht im Deutschen fuer Wandelfeldröhre. Ein Elektronenstrahl propagiert durch eine Struktur die das Lichtfeld auf die Geschwindigkeit der Elektronen abbremst. Dadurch tritt ein Effekt auf der ganz ähnlich ist wie bei dem Durchbruch eines Flugzeug durch die Schallmauer. Anders gesagt die Elektronen verlieren Bewegungsenergie in Form von Elektromagnetischer Strahlung. (nicht signierter Beitrag von 79.203.208.56 (Diskussion) 21:03, 17. Jul 2010 (CEST))

Abschnitt "Militärische Verwendung"

Was ist mit den dort genannten 14 kW und 100 kW gemeint? Wirklich die Leistung der abgegebenen Strahlung, oder etwa die Leistungsaufnahme der Apparatur? Das sollte klar angegeben werden. --UvM (Diskussion) 18:50, 7. Dez. 2014 (CET)

Und gibt es auch einen Beleg dazu? --129.13.72.198 22:33, 12. Okt. 2016 (CEST)

Tscherenkov-FEL

" Die Photonenerzeugung kann jedoch auch durch einen Hohlleiter induziert werden, der mit einem Dielektrikum beschichtet ist (Tscherenkow-FEL)." Das kündigt die Einleitung an, aber es wird weder im Artikeltext noch im verlinkten Artikel Tscherenkov-Strahlung erklärt. --UvM (Diskussion) 15:00, 8. Dez. 2014 (CET)

Zumindest gibt es das: 1 2 3 --mfb (Diskussion) 15:13, 8. Dez. 2014 (CET)

Bild

Das Bild ist nicht gerade OmA-mässig: man muss sich erst den Kopf zerbrechen, wie die Magnete relativ zueinander positioniert sind, in welcher Höhe der Strahl verläuft und überhaupt welches Feld sich da ergibt... besser wäre wohl File:Undulator-prinzip.svg -- itu (Disk) 06:53, 7. Mär. 2016 (CET)

Bei dieser Grafik missfällt mir die Farbgebung. Sie suggeriert, dass ein Klotz ein Nordpol ist und der nächste ein Südpol. Solche magnetischen Monopole gibt es nicht. Tatsächlich steht jeder Klotz für einen normalen Permanentmagneten mit Nord- und Südpol. ---<)kmk(>- (Diskussion) 04:41, 14. Mär. 2023 (CET)

Verständnis Problem

Ok, soviel habe ich verstanden, die Elektronen bewegen sich mit fast Lichtgeschwindigkeit, und wenn man versucht sie weiter zu beschleunigen, so bekommen sie nur sehr wenig zusätzliche Geschwindigkeit sondern dagegen mehr Masse. Die Lichtgeschwindigkeit ist also eine Schranke, in deren Nähe sie sich befinden. Wenn sie aber jetzt mit ca. Lichtgeschwindigkeit durch den Undulator fliegen, würde ich jetzt eher eine Frequenz mit einer Wellenlänge, die in etwa der Wellenlänge der mechanichen/magnetischen Körper des Undulators erwarten, also bei ein paar dutzend cm, und nicht bei Nanometern wie die Röntgenstrahlung. Wo ist mein Denkfehler? --2003:C3:7711:53B9:115E:A7C2:265F:A357 21:54, 13. Mär. 2023 (CET)

Zunächst die Anmerkung, dass das Konzept einer von der Geschwindigkeit abhängigen Masse aus gutem Grund seit vielen Jahrzehnten nicht mehr gelehrt wird. Es erzeugt deutlich mehr Probleme als es löst. Details dazu finden sich im Artikel Masse.

Die Elektronen geben elektromagnetische Wellen im Takt mit den Quer-Beschleunigungen ab, denen sie durch den Undulator ausgesetzt sind. Die Frequenz ist also um so höher, je schneller die Elektronen durch den Undulator fliegen. Diese Gleichzeitigkeit von Quer-Beschleunigung und Abgabe einer Welle passiert im Ruhesystem der Elektronen. In diesem Bezugssystem ist die Periode des Undulators durch die relativistische Geschwindigkeit um den Lorentzfaktor $1/\gamma$ verkürzt. Im Ruhesystem der Elektronen hat das Licht also eine um diesen Faktor kürzere Wellenlänge. Uns interessiert die Wellenlänge des erzeugten Lichts im Laborsystem. In diesem Inertialsystem erscheint die Wellenlänge des Lichts um einen weiteren Faktor $1/\gamma$ verkürzt - insgesamt also um den Faktor $1/\gamma ^{2}$.

Durch Beschleunigung auf hohe kinetische Energie kann man den Lorentzfaktor der Elektronenbewegung recht weit in die Höhe treiben. Bei dem im Artikel angegebenen Beispiel einer Beschleunigung der Elektronen auf eine kinetische Energie von $1.2\;{\text{GeV}}$ sind es $\gamma ={\frac {1.2\times 10^{9}{\text{eV}}}{0.5\times 10^{6}eV}}+1\approx 2400$. Dabei steht unter dem Bruchstrich die Ruheenergie der Elektronen, angegeben in Elektronvolt. Die Wellenlänge dieses FEL ist also um den Faktor $1/2400^{2}=5.6\times 10^{6}$ kürzer als die Periode seines Undulators. So werden aus Zentimetern Nanometer.

Hoffe, das ist einigermaßen verständlich. Wenn nicht, frag nach. ---<)kmk(>- (Diskussion) 02:10, 14. Mär. 2023 (CET)