Do Česka dorazil Lucifer. Laser s výkonem milion miliard wattů

Laser Lucifer neboli L3 přicestoval ze Spojených států do České republiky. Vědci budou díky němu moci studovat extrémní podmínky u látek a objevovat jejich dosud netušené vlastnosti.

Místopředseda vlády pro vědu, výzkum a inovace Pavel Bělobrádek ve čtvrtek navštívil Mezinárodní laserové výzkumné centrum ELI Beamlines v Dolních Břežanech. Centrum totiž dostalo unikátní laserový systém – superlaser L3 přezdívaný Lucifer. Zařízení pro projekt vyvinula americká Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL).

/*json*/{"map":{"lat":49.960339146673384,"lng":14.434056000000055,"zoom":13,"mapTypeId":"roadmap"},"markers":[],"polylines":[],"circles":[],"polygons":[],"rectangles":[]}/*json*/

Jde o nejdražší laserový systém, který bude v dolnobřežanském centru instalován. Jakmile bude výkon tohoto laseru zvýšen na požadovanou projektovou hodnotu, přesáhne 1 petawatt (tedy milion miliard wattů) a stane se petawattovým systémem s nejvyšším průměrným výkonem na světě. Jeho cena byla vyšší než miliarda korun.

„Špičkové a unikátní zařízení, které doputovalo do centra ELI, bylo vyvinuto ve Spojených státech amerických, a potvrzuje tak význam posilování spolupráce obou zemí ve vědní oblasti. Spojené státy jsou naší inspirací, co se týče podpory aplikovaného výzkumu, v úrovni uvádění výsledků vývoje a inovací do komerční praxe.“

Pavel Bělobrádek

vicepremiér pro vědu, výzkum a inovace

Okamžitý výkon jednoho světelného pulsu laseru L3 bude 1 Petawatt – milionkrát více, než je výkon jednoho temelínského reaktoru. Výstupní pulsy laseru L3 budou mít délku přibližně 30 femtosekund, což je doba, za kterou světlo urazí 9 mikrometrů, tedy přibližně desetinu tloušťky lidského vlasu.

Systém dosáhne i dalších světových rekordů v této oblasti. Celková váha laseru je 36 tun, do Břežan přicestoval v 63 velkých bednách, ta největší váží 3,2 tuny. Vykládka potrvá až tři dny.

Video Nový laser Lucifer
video

Nový laser Lucifer

Tento přístroj bude mít celou řadu praktických aplikací:

  • Urychlování částic: kompaktní laserem buzené urychlovače iontů a elektronů pro lékařské aplikace
  • Generace krátkopulsního rentgenového záření pro mikroskopii s vysokým prostorovým a časovým rozlišením pro materiálový a medicínský výzkum
  • Základní výzkum s urychlenými elektrony a ionty

Lasery z Dolních Břežan 

Už letos v lednu začal fungovat laser Bivoj s nejsilnějším výkonem na světě v laserovém centru HiLASE v Dolních Břežanech u Prahy - to stojí nedaleko střediska ELI Beamlines. V prvním čtvrtletí se vědci seznamovali s jeho technickými možnostmi; externím uživatelům, například firmám, začnou laser nabízet až ve druhé polovině roku.

Video Studio 6
video

Laserové centrum má základy hluboké 8 metrů

Čeští a britští vědci předčili konkurenční týmy z USA, Japonska a Francie, když jako první vyvinuli a loni otestovali laser s extra silným výkonem. Jeho výkon 1000 wattů umožní, aby laser pracoval rychleji a efektivněji, tedy opracovával větší plochy materiálů. 

Centrum usiluje o to, aby se do deseti let Dolní Břežany zapsaly do světové mapy jako špičkový high-tech region, uvedl projektový manažer centra Tomáš Mocek. Měly by k tomu přispět i 1,2 miliardy korun, které centrum spolu s Brity získalo loni v listopadu na vývoj superlaserů a jejich užití v průmyslové praxi.

Laser se bude moci využít například v leteckém průmyslu pro testování obzvláště namáhaných součástek, například podvozku, aby se mohly déle používat. Potenciál má v budoucnu i pro automobilový a elektrárenský průmysl, všude tam, kde se používají drahé komponenty ze speciálních kovových materiálů, které se potřebují po nějaké době revitalizovat. „My budeme nabízet expertizu pro nalezení nejlepších parametrů pro daný materiál. Komponenty ale vyrábět nebudeme,“ vysvětlil Mocek.

Pracoviště světového významu

Z výzkumných institucí, které v Česku v posledních letech s využitím evropských peněz vznikly, představuje HiLASE ve svém oboru světovou špičku, uvedl viceprezident Svazu průmyslu a dopravy Radek Špicar. „To znamená ne skvělé pracoviště v rámci českého a evropského prostředí, ale je to instituce v rámci celosvětového kontextu. Proto jsme dnes hovořili o průlomovém, nejsilnějším paprsku na světě,“ zdůraznil Špicar.

Laser Bivoj po tři roky navrhovali a konstruovali Britové v Central Laser Facility (CLF). Podle Mocka to nebylo jednoduché, stejně tak převoz do Břežan. „A znovu ho sestavit a dosáhnout parametrů, které ještě předtím nikdy nebyly na světě dosaženy,“ popsal. Na konci roku 2015 převezly rozebraný přístroj do Česka dva velké kamiony.

Loni 16. prosince prolomili čeští a britští vědci v HiLASE bariéru jednoho kilowattu, jde podle Mocka o první nanosekundový laser, který tuto hranici překonal. Ředitel britské CLF John Collier dodal, že laser je unikátní také v tom, že používá laserovou keramiku jako aktivní médium a pracuje za velmi nízké teploty, aby měl dostatečný chladící výkon. Je umístěn v laboratoři, kde panují přísné bezprašné a hygienické podmínky.