Zarys koncepcji
Podjęcie prac nad budową lasera na swobodnych elektronach umożliwiłoby nie tylko udostępnienie polskim naukowcom nowoczesnego urządzenia, które może być wykorzystywane w wielu dziedzinach nauki i techniki ale także pozwoliłoby na włączenie się w programy europejskie. Wydaje się, że najwyższa pora na to, aby Polska zaistniała na mapie wielkich instalacji badawczych Europy. Warto zaznaczyć, że budowa POLFEL nie stanowi konkurencji dla projektu synchrotronu krakowskiego. Te dwa źródła emitują promieniowanie o zupełnie innych charakterystykach i stanowią urządzenia komplementarne.   >>>>

Możliwości badawcze laserów na swobodnych elektronach
Lasery na swobodnych elektronach (FEL – Free Electron Laser) są urządzeniami generującymi koherentną wiązkę promieniowania o długości fali regulowanej od fal milimetrowych do promieniowania rentgenowskiego. Skonstruowanie takich urządzeń otwiera zupełnie nowy obszar badań, którego zakres trudno obecnie nawet sobie wyobrazić. Intensywność i jakość promieniowania wytwarzanego przez takie urządzenia przewyższa tysiące razy obecne źródła promieniowania. W niektórych przypadkach umożliwia uzyskania promieniowania w zakresie obecnie praktycznie niedostępnym, jak zakres terahercowy. W fizyce, chemii, biologii, materiałoznawstwie, badaniach środowiska i medycynie lasery na swobodnych elektronach pozwolą na nowe spojrzenie do wnętrza żywych komórek, molekuł i materiałów, umożliwią badanie ich struktur oraz zachodzących tam reakcji.   >>>>

Założenia koncepcyjne PolFel
Budowa unikatowego w skali Kraju urządzenia badawczego, dla szeroko pojętych podstawowych badań naukowych, którego konstrukcja oparta jest na dynamicznie rozwijającej się w świecie technologii otwiera nowe możliwość nie tylko dla potencjalnych eksperymentatorów, ale również pozwala na czynne włączenie się wielu pracowników nauk technicznych we współpracę międzynarodową rozwijającą samą technologię. Interdyscyplinarny charakter badań, rozwój nowej technologii oraz możliwość edukacji studentów i młodych pracowników naukowych świadczą o ważności funkcji jaką tego typu urządzenie może pełnić przez wiele lat począwszy już od momentu rozpoczęcia studiów nad jego koncepcją ogólną i wstępnym technicznym projektem. Taką rolę w Polsce może i powinno odegrać źródło koherentnego światła tzw. laser na swobodnych elektronach (ang. Free Electron Laser), zasilany wiązką z nadprzewodzącego liniowego akceleratora elektronów.   >>>>

Założenia techniczne PolFel
Procesy FEL wymagają by zgęstki wiązki elektronowej miały niską emitancję znormalizowaną (ε_n < 2 μrad) i ładunek rzędu 0.2-1 nC. Wymagania te stawia się w pierwszej kolejności w stosunku do źródła elektronów gdyż emitancja w procesie akceleracji może ulec tylko zwiększeniu. Dalszym wymaganiem jest praca źródła w modzie ciągłym, będącym preferowanym modem pracy nadprzewodzącego akceleratora, pozwalającym na dowolną strukturę czasową wiązki. Obecnie dostępne działa nie spełniają tych warunków. Rozwiązaniem, nad którym pracują od kilku lat eksperci z BNL, Uniwersytetu w Pekinie, FZ-Rossendorf i od niedawna w TJNAF i DESY (z udziałem Zakładu V IPJ), jest nadprzewodzące działo elektronowe (ang. SRF-gun) emitujące elektrony z katody alkalicznej lub nadprzewodzącej w procesie fotoemisji. Prace są mocno zaawansowane.  >>>>

Realizacja projektu
POLFEL mógłby powstać przy wykorzystaniu podzespołów XFEL, co miałoby szereg zalet: Najnowocześniejsza, a jednocześnie sprawdzona technologia; Uniknięcie kosztownej i długotrwałej fazy R+D; Zakup elementów w cenie „produkcji seryjnej” a nie jednostkowej; „Odzyskanie” polskich specjalistów pracujących dla XFEL; Wykorzystanie know-how całego międzynarodowego konsorcjum XFEL.   >>>>