The European Physical Journal D - Atomic, Molecular, Optical and Plasma Physics

, Volume 37, Issue 2, pp 297–303

First operation of a free-electron laser generating GW power radiation at 32 nm wavelength

Authors

  • V. Ayvazyan
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • N. Baboi
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • J. Bähr
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • V. Balandin
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • B. Beutner
    • Universität Hamburg
  • A. Brandt
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • I. Bohnet
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • A. Bolzmann
    • Bayerische Julius-Maximilians Universität
  • R. Brinkmann
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • O. I. Brovko
    • Joint Institute for Nuclear Research
  • J. P. Carneiro
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • S. Casalbuoni
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • M. Castellano
    • INFN-LNF, via E. Fermi 40
  • P. Castro
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • L. Catani
    • INFN-Roma2, via della Ricerca Scientifica 1
  • E. Chiadroni
    • INFN-Roma2, via della Ricerca Scientifica 1
  • S. Choroba
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • A. Cianchi
    • INFN-Roma2, via della Ricerca Scientifica 1
  • H. Delsim-Hashemi
    • Universität Hamburg
  • G. Di Pirro
    • INFN-LNF, via E. Fermi 40
  • M. Dohlus
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • S. Düsterer
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • H. T. Edwards
    • Fermi National Accelerator Laboratory
  • B. Faatz
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • A. A. Fateev
    • Joint Institute for Nuclear Research
  • J. Feldhaus
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • K. Flöttmann
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • J. Frisch
    • Stanford Linear Accelerator Center, 2575 Sand Hill Road
  • L. Fröhlich
    • Universität Hamburg
  • T. Garvey
    • Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire, IN2P3-CNRS, Université de Paris-Sud
  • U. Gensch
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • N. Golubeva
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • H.-J. Grabosch
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • B. Grigoryan
    • Center for the Advancement of Natural Discoveries using Light Emission CANDLE, Acharyan 31
  • O. Grimm
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • U. Hahn
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • J. H. Han
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • M. V. Hartrott
    • BESSY GmbH, Albert-Einstein-Str. 15
  • K. Honkavaara
    • Universität Hamburg
  • M. Hüning
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • R. Ischebeck
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • E. Jaeschke
    • BESSY GmbH, Albert-Einstein-Str. 15
  • M. Jablonka
    • CEA Saclay
  • R. Kammering
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • V. Katalev
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • B. Keitel
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • S. Khodyachykh
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • Y. Kim
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • V. Kocharyan
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • M. Körfer
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • M. Kollewe
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • D. Kostin
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • D. Krämer
    • BESSY GmbH, Albert-Einstein-Str. 15
  • M. Krassilnikov
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • G. Kube
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • L. Lilje
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • T. Limberg
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • D. Lipka
    • BESSY GmbH, Albert-Einstein-Str. 15
  • F. Löhl
    • Universität Hamburg
  • M. Luong
    • CEA Saclay
  • C. Magne
    • CEA Saclay
  • J. Menzel
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • P. Michelato
    • INFN Milano-LASA, via Fratelli Cervi 201,l
  • V. Miltchev
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • M. Minty
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • W. D. Möller
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • L. Monaco
    • INFN Milano-LASA, via Fratelli Cervi 201,l
  • W. Müller
    • Technische Universität Darmstadt, FB 18, Institut TEMF
  • M. Nagl
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • O. Napoly
    • CEA Saclay
  • P. Nicolosi
    • INFM, Dept. of Information Engineering, University of Padova
  • D. Nölle
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • T. Nuñez
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • A. Oppelt
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • C. Pagani
    • INFN Milano-LASA, via Fratelli Cervi 201,l
  • R. Paparella
    • CEA Saclay
  • B. Petersen
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • B. Petrosyan
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • J. Pflüger
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • P. Piot
    • Fermi National Accelerator Laboratory
  • E. Plönjes
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • L. Poletto
    • INFM, Dept. of Information Engineering, University of Padova
  • D. Proch
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • D. Pugachov
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • K. Rehlich
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • D. Richter
    • BESSY GmbH, Albert-Einstein-Str. 15
  • S. Riemann
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • M. Ross
    • Stanford Linear Accelerator Center, 2575 Sand Hill Road
    • Universität Hamburg
  • M. Sachwitz
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • E. L. Saldin
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • W. Sandner
    • Max-Born-Institute
  • H. Schlarb
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • B. Schmidt
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • M. Schmitz
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • P. Schmüser
    • Universität Hamburg
  • J. R. Schneider
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • E. A. Schneidmiller
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • H.-J. Schreiber
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • S. Schreiber
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • A. V. Shabunov
    • Joint Institute for Nuclear Research
  • D. Sertore
    • INFN Milano-LASA, via Fratelli Cervi 201,l
  • S. Setzer
    • Technische Universität Darmstadt, FB 18, Institut TEMF
  • S. Simrock
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • E. Sombrowski
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • L. Staykov
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • B. Steffen
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • F. Stephan
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • F. Stulle
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • K. P. Sytchev
    • Joint Institute for Nuclear Research
  • H. Thom
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • K. Tiedtke
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • M. Tischer
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • R. Treusch
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • D. Trines
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • I. Tsakov
    • Institute for Nuclear Researches and Nuclear Energy
  • A. Vardanyan
    • Center for the Advancement of Natural Discoveries using Light Emission CANDLE, Acharyan 31
  • R. Wanzenberg
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • T. Weiland
    • Technische Universität Darmstadt, FB 18, Institut TEMF
  • H. Weise
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • M. Wendt
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • I. Will
    • Max-Born-Institute
  • A. Winter
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • K. Wittenburg
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • M. V. Yurkov
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
  • I. Zagorodnov
    • Technische Universität Darmstadt, FB 18, Institut TEMF
  • P. Zambolin
    • INFM, Dept. of Information Engineering, University of Padova
  • K. Zapfe
    • Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
Ultraintense and Ultrashort Laser Fields

DOI: 10.1140/epjd/e2005-00308-1

Cite this article as:
Ayvazyan, V., Baboi, N., Bähr, J. et al. Eur. Phys. J. D (2006) 37: 297. doi:10.1140/epjd/e2005-00308-1

Abstract.

Many scientific disciplines ranging from physics, chemistry and biology to material sciences, geophysics and medical diagnostics need a powerful X-ray source with pulse lengths in the femtosecond range [1-4]. This would allow, for example, time-resolved observation of chemical reactions with atomic resolution. Such radiation of extreme intensity, and tunable over a wide range of wavelengths, can be accomplished using high-gain free-electron lasers (FEL) [5-10]. Here we present results of the first successful operation of an FEL at a wavelength of 32 nm, with ultra-short pulses (25 fs FWHM), a peak power at the Gigawatt level, and a high degree of transverse and longitudinal coherence. The experimental data are in full agreement with theory. This is the shortest wavelength achieved with an FEL to date and an important milestone towards a user facility designed for wavelengths down to 6 nm. With a peak brilliance exceeding the state-of-the-art of synchrotron radiation sources [4] by seven orders of magnitude, this device opens a new field of experiments, and it paves the way towards sources with even shorter wavelengths, such as the Linac Coherent Light Source [3] at Stanford, USA, and the European X-ray Free Electron Laser Facility [4] in Hamburg, Germany.

Copyright information

© EDP Sciences/Società Italiana di Fisica/Springer-Verlag 2005