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Vers une maîtrise de la cohérence du rayonnement synchrotron.
28 janvier 2009
Laser , Synchrotron , PhLAM - UMR 8523 , CERLA - FR 2416 , Terahertz
Les paquets d’electrons qui circulent a grande vitesse dans les anneaux de stockage emettent une lumiere tres intense, le rayonnement synchrotron. Ce rayonnement est toutefois « incohérent » : telle la lumière blanche, le rayonnement synchrotron est la superposition d’ondes de fréquences différentes. Des physiciens français et japonais viennent de produire un rayonnement terahertz1 cohérent, spectralement fin, et accordable, ce résultat a été obtenu sur la ligne de lumière terahertz de l’anneau de stockage UVSOR-II, dans le cadre d’une collaboration entre le laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM), le CERLA (Centre de Recherches Lasers et Applications) et le laboratoire UVSOR (Okazaki, Japon).
Pour parvenir à leur fin, les physiciens microstructurent le paquet d’électrons qui tourne dans le synchrotron à l’aide de rafales impulsions laser ultracourtes. Ainsi préparé, le passage du paquet dans un onduleur2 complète la structuration en une suite de petits paquets de taille et de longueur désirées. Le rayonnement synchrotron produit par ce paquet est alors cohérent et de fréquence accordable sur une décade. L’intensité crête à la fréquence d’émission est dix mille fois supérieure à celle du rayonnement synchrotron émis par un paquet non préparé. Les progrès attendus après optimisation du système devraient permettre son implémentation sur les anneaux de stockage de troisième génération, tel que le synchrotron SOLEIL.
1 ondes électromagnétiques se situant dans le spectre entre les ondes radio et le rayonnement infrarouge
2 onduleur : succession d’aimants alternés dont le champ magnétique fait onduler la trajectoire des électrons
En savoir plus
Tunable narrowband terahertz emission from mastered laser–electron beam interaction, Ronan Lefort, S. Bielawski, C. Evain, T. Hara, M. Hosaka, M. Katoh, S. Kimura, A. Mochihashi, M. Shimada, C. Szwaj, T. Takahashi & Y. Takashima, Nature Physics 4, 390 - 393 (2008) .
Auteurs
S. Bielawski (enseignant-chercheur)1,2, C. Evain1, T. Hara2, M. Hosaka3, M. Katoh2,4, S. Kimura2,4, A. Mochihashi2,4, M. Shimada2, C. Szwaj1, T. Takahashi5 & Y. Takashima3
Contact
Dominique Derozier, Professeur des Universités, Dominique.Derozier phlam.univ-lille1.fr
Contact INP
Jean-Michel Courty, jean-michel.courty cnrs-dir.fr
Karine Penalba, karine.penalba cnrs-dir.fr
Informations complémentaires
1Laboratoire de physique des lasers, atomes et molécules (PhLAM), Unité Mixte de Recherche 8523
Site du laboratoire : http://www-phlam.univ-lille1.fr/
Centre de Recherches Lasers et Applications (CERLA), Fédération de Recherche 2416 :
- CNRS
- Université des Sciences et Technologies de Lille
- Université du littorale côte d’Opale
- Université d’Artois
Site du laboratoire : http://www.univ-lille1.fr/cerla/
2UVSOR Facility, Institute for Molecular Science, National Institutes of Natural Sciences, Japan
3Graduate School of Engineering, Nagoya University, Japan
4School of Physical Sciences, The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI), Japan
5Research Reactor Institute , Kyoto University, Japan
