Vývoj nejvýkonnějších laserů na světě

V obrovském novém výzkumném komplexu nedaleko Prahy bude nainstalován nejmodernější výzkumný laser, téměř stokrát silnější než lasery používané jinde na světě.

Další nástroje

 

ELI (Extreme Light Infrastructure) Beamlines je nové středisko základního výzkumu. Jde o jeden ze tří pilířů stěžejního projektu vědeckého výzkumu laserových technologií EU. V centru ELI mají vzniknout různé nové aplikace a technologie využitelné v astrofyzice či medicíně a také nové materiály.

Rozsáhlá infrastruktura

Středisko stojí ve vesnici Dolní Břežany zhruba 9 kilometrů jižně od hlavního města České republiky. Má se zaměřit na vývoj inovací v mnoha různých vědních oborech, to vše s využitím laserů s ultravysokým výkonem. Od roku 2015, kdy bude zahájen jeho provoz, bude generovat silné laserové pulzy o síle až 20 petawattů, což odpovídá několikatisícinásobku energie, kterou vyrobí elektrárny na celé planetě, – ovšem na pouhých několik triliontin sekundy.

České výzkumné středisko s ultrasilným laserem nebude jediným zařízením svého druhu. Dvě další zařízení s podobným laserem se v současné době budují v Maďarsku a Rumunsku. Na těchto třech pracovištích se bude realizovat projekt ELI Evropské unie, projekt velkého mezinárodního vědeckého centra pro výzkum nových a vznikajících laserových technologií, které dokážou generovat nejsilnější světelné pulzy na světě. Později bude na základě zkušeností s těmito třemi prototypy vybudován čtvrtý, ještě silnější laser.

Projekt je součástí širšího evropského programu výhledového zřizování nových velkých výzkumných zařízení, jako je například známý velký hadronový urychlovač částic. Bude řízen v souladu s novým modelem správy, jenž byl vytvořen pro Konsorcium evropské výzkumné infrastruktury (ERIC).

Složitý výzkum, hmatatelné výsledky

Středisko ELI Beamlines povede Fyzikální ústav AV ČR. Tvoří jej administrativní budova (asi 11 000 m2) a prostorná budova s laboratořemi, kde bude probíhat vlastní laserový výzkum (celková plocha téměř 16 000 m2). Pracoviště bude vybaveno mimo jiné sofistikovanými laserovými systémy, zařízeními pro kompresi optických pulzů a vakuovými systémy, dále zde bude počítačové centrum a centrum pro ukládání dat. Do projektu jsou zahrnuty i přípravné činnosti, například zřízení střediska pro přenos technologií a knihovní služby, jež jsou pro provoz evropského špičkového střediska nezbytné.

Výzkumná činnost pracoviště bude rozdělena do šesti zvláštních programů laserového výzkumu. V rámci základního výzkumu budou experimentální metodou zkoumány základní koncepty, z nichž odborníci vycházejí při řešení složitějších vědeckých problémů, například struktura vakua. Poznatky ze základního výzkumu by mohly vrhnout nové světlo na různé astrofyzikální jevy, především na pulzary, hnědé trpaslíky a teplou hustou hmotu.

Dalším důležitým cílem střediska bude vývoj technologií a aplikací. Nové ultrakrátké laserové pulzy by vědcům mohly pomoci lépe pochopit podstatu materiálů, molekul a živých buněk – a tím i zdokonalit lékařskou diagnostiku nemocí, jako je rakovina.

Středisko ELI však bude pracovat především na vytvoření zcela nové generace sekundárních zdrojů pro použití s ultravýkonnými lasery. Tyto zdroje budou vytvářet pulzy záření a částic, jež bude možné využít v mnoha oblastech buď jako nové nástroje výzkumu, nebo při vývoji nových technologií.

Česká republika díky tomuto projektu získává jedinečnou příležitost zajišťovat provoz významného mezinárodního zařízení, a tím i možnost přilákat více investorů, kteří mají zájem o pokročilé technologie. Do konce roku 2015 středisko zaměstná 270 výzkumných pracovníků a kolem 120 absolventů. Ve stejné době by také již mělo mít na kontě 10 chráněných výsledků výzkumu a čtyři výstupy aplikovaného výzkumu.

Celkové náklady a financování z EU

Celkový rozpočet na realizaci projektu „ELI: Extreme Light Infrastructure“ počítá s náklady ve výši 277 687 900 EUR, přičemž Evropský fond pro regionální rozvoj EU v programovém období 2007–2013 přispěje částkou 236 034 700 EUR.

Datum konceptu

25/06/2012