L'un des objectifs de FLUTE est d'accélérer les nuages d'électrons sous une forme compacte et de rendre ainsi le rayonnement THz disponible pour les sciences de la vie et des matériaux. Crédit :KIT
Dans la recherche sur les matériaux, chimie, la biologie, et médecine, liaisons chimiques, et surtout leur comportement dynamique, déterminer les propriétés d'un système. Ceux-ci peuvent être examinés de très près en utilisant un rayonnement térahertz et des impulsions courtes. L'accélérateur FLUTE de KIT sera utilisé pour le développement de nouvelles technologies d'accélérateur pour des sources térahertz compactes et puissantes qui sont censées servir d'outils de recherche et d'application efficaces.
"Les scientifiques du KIT excellent dans leur capacité à proposer des idées créatives et à explorer de nouveaux domaines d'application, " comme le professeur Holger Hanselka, Président de KIT, fait remarquer. "Avec l'accélérateur compact FLUTE, KIT ouvre la porte à un nouvel outil qui permettra aux biologistes, chimistes analytiques, et les scientifiques des matériaux pour obtenir des informations exceptionnelles. »
L'installation FLUTE (cette abréviation est dérivée de son nom allemand :Ferninfrarot Linac- und Test-Experiment) est une plate-forme de développement pour les études de physique des accélérateurs. Il servira de banc d'essai pour les méthodes qui permettent, dans un premier temps, Pour mieux comprendre, mesure, et contrôler la dynamique complexe des paquets d'électrons ultra-courts. Seuls des paquets d'électrons très compacts peuvent générer des brillant, et un rayonnement térahertz cohérent. Le défi particulier rencontré lors de la conception d'accélérateurs tels que FLUTE est de maintenir le nuage d'électrons si compact pendant le processus d'accélération que son expansion est inférieure à la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique généré. Seulement à ce moment-là, les vagues se chevauchent, former des impulsions de haute intensité d'une durée de picosecondes ou femtosecondes.
L'accélérateur linéaire FLUTE accélère les nuages d'électrons afin de générer des rayons térahertz. Crédit :KIT
À long terme, le contrôle des paquets d'électrons doit être amélioré de manière à ce que le rayonnement térahertz puisse être parfaitement adapté à l'application envisagée. Le rayonnement térahertz pourrait ouvrir de nouveaux domaines d'application pour lesquels la lumière visible et les ondes radio voisines sont inadaptées. En tant qu'infrastructure de recherche, FLUTE sera également utilisé pour le développement de méthodes de mesure du rayonnement térahertz pouvant être utilisées dans les sciences des matériaux et de la vie. Les oscillations des protéines peuvent être examinées aussi bien que le comportement des supraconducteurs ou des nouveaux semi-conducteurs.
Au sein de l'accélérateur FLUTE, dont la longueur est d'env. 12 mètres, les électrons sont accélérés pour atteindre une énergie allant jusqu'à 50 MeV. Le nuage d'électrons est comprimé à quelques micromètres afin qu'un rayonnement d'une fréquence de 30 terahertz ou plus puisse être généré. Outre l'Institut de physique et de technologie des faisceaux du KIT, partenaires au développement de toute l'Europe, surtout l'Institut Suisse Paul Scherrer (PSI), participer au projet FLUTE.
