Uno degli scopi di FLUTE è quello di accelerare le nubi di elettroni in una forma compatta e quindi rendere la radiazione THz disponibile per le scienze della vita e dei materiali. Credito:KIT
Nella ricerca sui materiali, chimica, biologia, e medicina, legami chimici, e soprattutto il loro comportamento dinamico, determinare le proprietà di un sistema. Questi possono essere esaminati molto da vicino usando radiazioni terahertz e brevi impulsi. L'acceleratore FLUTE di KIT verrà utilizzato per lo sviluppo di nuove tecnologie di accelerazione per sorgenti terahertz compatte e potenti che dovrebbero fungere da efficaci strumenti di ricerca e applicazione.
"Gli scienziati del KIT eccellono nella loro capacità di elaborare idee creative ed esplorare nuovi campi di applicazione, " come il professor Holger Hanselka, Presidente di KIT, sottolinea. "Con l'acceleratore compatto FLUTE, KIT apre le porte a un nuovo strumento che consentirà ai biologi, chimici analitici, e scienziati dei materiali per ottenere intuizioni eccezionali."
La struttura FLUTE (questa abbreviazione deriva dal suo nome tedesco:Ferninfrarot Linac- und Test-Experiment) è una piattaforma di sviluppo per gli studi di fisica degli acceleratori. Servirà come una struttura di prova per i metodi che consentono, in un primo momento, per capire meglio, misurare, e controllare la complessa dinamica dei fasci di elettroni ultracorti. Solo i fasci di elettroni molto compatti possono generare intensi, brillante, e radiazione terahertz coerente. La sfida speciale affrontata durante la progettazione di acceleratori come FLUTE è quella di mantenere la nuvola di elettroni così compatta durante il processo di accelerazione che la sua espansione è inferiore alla lunghezza d'onda della radiazione elettromagnetica generata. Solo allora, le onde si sovrappongono, formare impulsi di alta intensità con una durata di picosecondi o femtosecondi.
L'acceleratore lineare FLUTE accelera le nuvole di elettroni per generare raggi terahertz. Credito:KIT
A lungo termine, il controllo dei fasci di elettroni deve essere migliorato in modo tale che la radiazione terahertz possa adattarsi perfettamente all'applicazione prevista. La radiazione terahertz potrebbe aprire nuovi campi di applicazione per i quali la luce visibile e le onde radio vicine non sono adatte. Come infrastruttura di ricerca, FLUTE sarà utilizzato anche per lo sviluppo di metodi di misurazione della radiazione terahertz che possono essere impiegati nei materiali e nelle scienze della vita. Le oscillazioni delle proteine possono essere esaminate così come il comportamento dei superconduttori o dei nuovi semiconduttori.
All'interno dell'acceleratore FLUTE, la cui lunghezza è di ca. 12 metri, gli elettroni vengono accelerati per raggiungere un'energia fino a 50 MeV. La nube di elettroni viene compressa a pochi micrometri in modo che possa essere generata una radiazione con una frequenza di 30 terahertz o più. Oltre all'Istituto per la Fisica e la Tecnologia del Fascio presso il KIT, partner di sviluppo da tutta Europa, soprattutto l'Istituto svizzero Paul Scherrer (PSI), partecipare al progetto FLUTE.
