Date : 2009/07/13, Hit : 1254
제목    세미나: 7/22 테라헤르츠 자유전자레이저 및 레이저 가속 연구 현황
작성자   S.H.Cho
화일   

아래와 같이 세미나를 개최합니다.

제목: 테라헤르츠 자유전자레이저 및 레이저 가속 연구 현황
일시 : 7월 22일(수) 16:30-
장소 : 연구6동 1층 세미나실
강사명: 원자력연구소 정영욱 박사
초록:
테라헤르츠 자유전자레이저 및 레이저 가속 연구 현황

테라헤르츠(1)(terahertz, THz, T-ray) 분야는 오랫동안 광원의 부재로 인하여 미답의 영역이었으나, 최근 다양한 광원개발과 함께 새로운 기술 개발의 가능성이 높아지면서 점차 연구가 활발해지고 있다. 첨단 분야에 있어서도 다양한 연구 결과가 많이 나오고 있다. 특히, 의료 진단과 검색 기술 등 사회적 파급효과가 큰 분야에 있어서 활용성이 크게 기대되고 있다. 테라헤르츠 광원 중에서 출력과 분광 특성이 가장 우수한 것으로 알려진 것이 자유전자레이저(Free Electron Laser, FEL)이다. 상대론적인 속도의 전자빔으로부터 가간섭 레이저광을 발생시키는 장치이다. 테라헤르츠 영역은 짧은 파장의 자유전자레이저에 비하여 비교적 작은 장치 크기로 고출력 광원을 발생 시킬 수 있다. 본 연구팀은 가격이 싸고 크기가 작은 마그네트론을 고주파 발생장치로 사용하는 소형 마이크로트론 가속기를 이용한 소형 테라헤르츠 자유전자레이저 개발에 성공하였다. 출력, 파장가변성, 편광, 분광, 공간 특성에 있어서 성능이 아주 우수하다. 이 장치를 이용한 테라헤르츠 물성연구, 영상 기초연구, 분광연구가 진행 중이다. 현재, 장치의 크기는 실험실 규모이며 앞으로 탁상형 크기로 줄이는 연구가 진행 중이다. 한편, 본 연구팀은 펨토초 탁상형 초고출력 레이저 (펄스폭 : 30 펨토초(2), 출력 : 30 테라와트(3))를 이용한 레이저 가속 극초단 입자빔 및 방사선 발생 연구를 진행하고 있다. 이 기술을 이용해서 극초단 고출력 광대역 테라헤르츠를 발생하고 있다. 이번 발표에서는 테라헤르츠 자유전자레이저를 중심으로 개발 및 응용 현황을 소개하고 레이저 가속 기술을 이용한 극초단 방사선 및 입자빔 발생 기술에 대해서는 간단히 개관한다.

(1) 테라헤르츠 : 전자기파의 주파수가 1012 Hz 대역을 일컫는 말, 파장으로는 약 수 십 마이크로미터보다는 길고 밀리미터 보다는 짧은 대역을 나타낸다.
(2) 펨토초 : 10-15 초, 현재 인간이 제어할 수 있는 가장 짧은 시간 대역임. 극초단 레이저 기술(CPA, Chirped Pulse Amplification)의 발전으로 수 펨토초 펄스폭을 가지는 극초단 레이저가 개발되어 상용화 되고 있으며, 이를 이용하여 아토초 (10-18 초) 대역의 X-선을 발생시키는 연구가 실증되고 있다.
(3) 테라와트 : 1012 와트. 극초단 레이저 기술의 발전으로 탁상형 레이저로 테라와트 출력이 가능해졌으며, 최근에는 페타와트 (1015 와트)까지 도달하고 있다.



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