I materialforskning, kemi, biologi, och medicin, kemiska bindningar, och särskilt deras dynamiska beteende, bestämma egenskaperna hos ett system. Dessa kan undersökas mycket noggrant med hjälp av terahertzstrålning och korta pulser. KIT:s FLUTE-accelerator kommer att användas för utveckling av nya acceleratorteknologier för kompakta och kraftfulla terahertzkällor som är tänkta att fungera som effektiva forsknings- och tillämpningsverktyg.

"KIT-forskarna utmärker sig i sin förmåga att komma med kreativa idéer och utforska nya användningsområden, " som professor Holger Hanselka, ordförande för KIT, pekar ut. "Med den kompakta FLUTE-acceleratorn, KIT öppnar dörren till ett nytt verktyg som gör det möjligt för biologer, analytiska kemister, och materialvetare för att få enastående insikter."

FLUTE-anläggningen (denna förkortning kommer från dess tyska namn:Ferninfrarot Linac- und Test-Experiment) är en utvecklingsplattform för studier av acceleratorfysik. Det kommer att fungera som en testanläggning för metoder som tillåter, i ett första steg, för att bättre förstå, mäta, och kontrollera den komplexa dynamiken hos ultrakorta elektronknippen. Endast mycket kompakta elektronknippen kan generera intensiva, lysande, och koherent terahertzstrålning. Den speciella utmaningen när man designar acceleratorer som FLUTE är att hålla elektronmolnet så kompakt under accelerationsprocessen att dess expansion är mindre än våglängden för den genererade elektromagnetiska strålningen. Bara då, vågorna överlappar varandra, bildar pulser av hög intensitet med en varaktighet av pikosekunder eller femtosekunder.

I det långa loppet, kontrollen av elektronknippen måste förbättras på ett sådant sätt att terahertzstrålningen kan anpassas perfekt till den avsedda tillämpningen. Terahertzstrålning kan öppna upp nya tillämpningsområden för vilka det närliggande synliga ljuset och radiovågorna är olämpliga. Som en forskningsinfrastruktur, FLUTE kommer också att användas för utveckling av mätmetoder för terahertzstrålning som kan användas inom material och biovetenskap. Proteinoscillationer kan undersökas lika bra som beteendet hos supraledare eller nya halvledare.

Inom FLUTE-acceleratorn, vars längd är ca. 12 meter, elektronerna accelereras för att nå en energi på upp till 50 MeV. Elektronmolnet komprimeras till några mikrometer så att strålning med en frekvens på 30 terahertz eller mer kan genereras. Förutom Institutet för strålfysik och teknik vid KIT, utvecklingspartners från hela Europa, framför allt schweiziska Paul Scherrer Institute (PSI), delta i FLUTE-projektet.