Le laser à électron libre FLASH du laboratoire électro-synchrotron DESY de Hambourg est parvenu à délivrer le plus puissant pulse laser pour la longueur d'onde la plus courte. Ce laser à électron libre d'une longueur de 260 mètres est capable de générer des flashs de lumière d'une longueur d'onde de 13,5 à 13,8 nanomètres et d'une puissance de 10 milliwatts et ceci à un taux de répétition de 150 fois par seconde. Puisque la durée d'un pulse est extrêmement courte (environ 10 femtosecondes, soit 10^-15 secondes), la puissance de crête par pulse atteint 10 Gigawatts ! Cette puissance est aujourd'hui la plus élevée au monde.
Le laboratoire DESY de Hambourg
Une partie de la radiation du laser FLASH (plus exactement la cinquième harmonique qui correspond à une longueur d'onde de 2,7 nanomètres) permet de pénétrer à travers ce qu'on appelle la "fenêtre de l'eau" (comprise entre 2,3 à 4,4 nanomètres) ce qui est crucial pour l'investigation d'échantillons biologiques. En effet, en travaillant dans cette gamme énergétique, l'absorption de l'eau est très faible par rapport à celle des matériaux biologiques, ce qui permet de travailler directement sur des échantillons dans un milieu aqueux. Cette technique permet par ailleurs de s'affranchir de toute préparation spécifique des échantillons, le contraste étant naturel.
Comme l'indique, le Prof. Jochen R. Scheinder, directeur de recherche du DESY, "FLASH ouvre des opportunités de recherches absolument nouvelles dans le domaine des sciences naturelles. Il permettra en particulier d'obtenir des prises de vues holographiques de systèmes cellulaires in vitro".
FLASH est l'unique laser à électron libre pour des radiations dans le domaine des UV durs et des rayons X mous. Environ 200 scientifiques, appartenant à 60 centres de recherches et rassemblant 11 pays, utilisent cette infrastructure. FLASH est le précurseur d'une nouvelle génération de lasers à électron libre qui génèreront des flashs de longueur d'onde encore plus courte. Parmi ces lasers de dernière génération, le projet européen XFEL, d'une longueur de 3,4 kilomètres devrait être réalisé, d'ici 2013, sur le site de DESY en coopération internationale.