- .
Фотоны – уникальная возможность для исследования кристаллической и электронной структуры материи на различных шкалах длин и времени.
Все крупные немецкие источники фотонов с возможностью эксплуатации интегрированы в Объединение имени Гельмгольца. Кроме того, Центры имени Гельмгольца являются ведущими в разработке лазеров на свободных электронах (FELs). В подпрограмме «Фотоны» используются установки синхротронного излучения и лазеры на свободных электронах ANKA, BESSY II, DORIS III, FLASH и PETRA III. Дополнительно строится европейский рентгеновский лазер на свободных электронах XFEL.
Картинка изображает отдельные лучи искусственной структуры на SiN-мембране лазера на свободных электронах FLASH. Внизу справа можно увидеть воспроизведенный объект.
- .
Синхротронное излучение доставляет коллимированный пучок лучей высокой интенсивности из области терагерцевого излучения в область жёстких рентгеновских лучей. В соответствии с длиной волн эксперименты могут проводиться в поверхности, слоях или объёмных образцах, а также в особых средах. Связанная часть рентгеновских лучей делает возможным голографию и микротомографию образца высокого разрешения, в то время как динамические особенности исследуются корреляционной спектроскопией. Высокая интенсивность в фокусированных точках в нанометрической области делает возможным исследование ничтожно малых объёмов образца и материи при экстремальных условиях.
- .
В сравнении с лучшими источниками синхротронного излучения лазеры на свободных электронах (FEL) с порядком величины 4 и 9 предоставляют большую чёткость поперечного сечения. Пучки лучей когерентны и с импульсом 50-100 фс, так что возможно изучение коротких и инициированных промежуточных стадий. Например, динамические процессы можно отслеживать в реальном времени. Когерентный луч лазера на свободных электронах реализует новые технологии изучения материи.
