Séance de cours

Installations à grande échelle: Synchrotron et laser à électrons libres

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Description

Cette séance de cours couvre des installations à grande échelle telles que les synchrotrons et les lasers à électrons libres, expliquant la conception et les composants d'un laser à électrons libres, le rayonnement synchrotron, l'accélération électronique, la production de rayonnement, la disposition des lignes de faisceau et les différences entre les sources de rayons X standard et synchrotron. Il explore également le fonctionnement d'un laser à électrons libres, l'installation SwissFEL et la dynamique de l'aimantation ultrarapide à l'échelle nanométrique, mettant en évidence les échelles de temps et de longueur dans le magnétisme et les processus chimiques.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique des particules: Accélérateur de particules

Concepts associés (32)

Laser à électrons libres

Un laser à électrons libres (en free electron laser : FEL) est un type de laser qui fonctionne en utilisant des électrons qui ne sont pas liés à un atome, d’où l'adjectif « libres », pour créer des photons. La lumière produite est à la fois cohérente, intense et peut avoir une longueur d'onde située dans une large gamme, depuis les micro-ondes jusqu'aux rayons X durs, en passant par l'ultra-violet, le domaine visible et l'infrarouge. Les lasers à électrons libres ont été suggérés en 1971 par le physicien John M.

Synchrotron light source

A synchrotron light source is a source of electromagnetic radiation (EM) usually produced by a storage ring, for scientific and technical purposes. First observed in synchrotrons, synchrotron light is now produced by storage rings and other specialized particle accelerators, typically accelerating electrons. Once the high-energy electron beam has been generated, it is directed into auxiliary components such as bending magnets and insertion devices (undulators or wigglers) in storage rings and free electron lasers.

Undulator

An undulator is an insertion device from high-energy physics and usually part of a larger installation, a synchrotron storage ring, or it may be a component of a free electron laser. It consists of a periodic structure of dipole magnets. These can be permanent magnets or superconducting magnets. The static magnetic field alternates along the length of the undulator with a wavelength . Electrons traversing the periodic magnet structure are forced to undergo oscillations and thus to radiate energy.

Synchrotron

Un synchrotron est un instrument électromagnétique de grande taille destiné à l'accélération à haute énergie de particules élémentaires. Le plus grand accélérateur de type synchrotron est le Grand collisionneur de hadrons (LHC) de 27 kilomètres de circonférence, proche de Genève en Suisse, construit en 2008 par l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN). Le principe du synchrotron a été presenté pendant la seconde guerre mondiale, en 1943, par le Oliphant à Birmingham.

Dipole magnet

A dipole magnet is the simplest type of magnet. It has two poles, one north and one south. Its magnetic field lines form simple closed loops which emerge from the north pole, re-enter at the south pole, then pass through the body of the magnet. The simplest example of a dipole magnet is a bar magnet. In particle accelerators, a dipole magnet is the electromagnet used to create a homogeneous magnetic field over some distance.

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