En el làser d'electrons lliures (FEL), un feix d'electrons relativistes passa a través d'un parell d'onduladors que contenen matrius d'imants dipol, els camps dels quals apunten en direccions alternades. Els electrons emeten radiació sincrotró que interactua coherentment amb els mateixos electrons per amplificar fortament el camp de radiació a la freqüència de ressonància. El FEL pot emetre una radiació electromagnètica coherent d'alta brillantor amb una àmplia gamma de freqüències, des de microones fins a raigs X suaus. Aquests dispositius s'utilitzen en la fabricació, la comunicació i en aplicacions mèdiques, com la cirurgia de teixits suaus. Els electrons són importants en els tubs de raigs catòdics, que s'han utilitzat àmpliament com a dispositius de visualització en laboratoris, monitors d'ordinadors i televisors. En un fotoplantador, cada tub de fotons multiplicant el dipol inicia una sèrie d'electrons en el camp de radiació
radiació electromagnètica coherent d'alta brillantor