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Il Laser a Elettroni Liberi, spesso chiamato FEL dall’acronimo inglese (Free Electron Laser), è una sorgente di luce di sincrotrone in grado di produrre radiazione elettromagnetica “monocromatica” (ovvero, di un solo “colore”) anche a lunghezza d’onda inferiore a un milionesimo di millimetro, ovvero raggi X. Questo dispositivo consiste essenzialmente in un lungo magnete, detto ondulatore (si veda Fig. 1), caratterizzato da un campo magnetico sinusoidale prodotto da una serie di piccoli magneti con polarità alternata, in cui viene iniettato un fascio di elettroni di alta densità di carica prodotto da un acceleratore lineare (Linac). All’interno di questa struttura magnetica, gli elettroni emettono radiazione di lunghezza d’onda, detta di risonanza, direttamente proporzionale al periodo dell’ondulatore e inversamente proporzionale al quadrato dell’energia degli elettroni.