Supervýkonný laser pro Českou republiku

7. únor 2014

Magazín Leonardo

Zatím poslední výkonný laser Lawrencovy národní laboratoře v Livermoru|foto:Lawrence Livermore National Laboratory

Zástupci kalifornské Lawrencovy národní laboratoře v Livermoru vyhlásili, že ve spolupráci s firmou Femtolasers pracují na petawattovém laseru zcela mimořádných vlastností.

Tento laser bude zhruba od roku 2016 sloužit jako součást špičkového pracoviště evropského projektu ELI (European Union's Extreme Light Infrastructure), které vzniká v Dolních Břežanech u Prahy.

Vznikající laser se jmenuje High Repetition-Rate Advanced Petawatt Laser Systém (HAPLS) a podle odborníků se i díky tomuto přístroji stane špičkové pracoviště ELI v Dolních Břežanech (někdy zvané též ELI Beamlines) v rámci laserového a fotonického výzkumu analogií toho, čím je CERN pro částicovou fyziku.

Běžné lasery současnosti patří v zásadě ke dvěma hlavním druhům. Kontinuální lasery pracují delší dobu, mají však relativně menší výkon. Pulsní vysílají zase několik extrémně krátkých pulsů s velmi vysokým špičkovým výkonem. Doposud se u laserů příliš nedařilo spojit vysoký výkon s časovou výdrží, tyto dva parametry jdou proti sobě. Laser HAPLS, určený pro Dolní Břežany, však bude svým způsobem splňovat obojí – možnost opakování i vysoký špičkový výkon. Bude totiž schopen 10x za sekundu opakovat vysokoenergetické pulsy, díky nimž bude možné vyrábět antihmotu a vytvářet protonové paprsky.

Návrh areálu špičkového pracoviště ELI v Dolních Břežanech |foto: Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL)

Objem energie v každém jeho pulsu bude sice konkrétně činit „jen” asi 30 joulů, avšak bude v čase zhuštěn do ultrakrátkých pulsů v trvání 30 femtosekund (jedna femtosekunda je tisícina biliontiny čili deset na minus patnáctou sekundy). Jeho špičkový výkon tedy překoná hranici jednoho petawattu, což je pro změnu tisíc bilionů čili deset na patnáctou wattů. Tím se vyrovná současným špičkovým laserům v Livermoru.

Výkonný laser poslouží vědcům jako mimořádný prostředek k produkci různého druhu sekundárního záření a k urychlování nabitých částic. Prospěch z jeho provozu v Dolních Břežanech budou mít jak evropský základní výzkum v oblasti fyziky, astrofyziky, biologie a medicíny, tak i aplikovaný výzkum materiálů a různé další aplikace v průmyslu. Vědci dokonce předpokládají, že poznatky z experimentů s tímto laserem nás mohou posunout blíže k cíli termojaderné fúze.