ELI: Szuperlézer Szegeden!

A csütörtök délutáni hírek szerint a nemzetközi döntéshozó testület elfogadta a cseh-magyar-román közös pályázatot az ELI (Extreme Light Infrastructure) megvalósítására, így Szegeden is megépül egy új, világszínvonalú lézerfizikai kutatóközpont. Ez óriási siker, hatalmas lehetőség és feladat a magyar lézerfizikusoknak is. A szegedi kollégák is, Prof. Szabó Gábor akadémikus és Dr. Osvay Károly ELI projektvezető-helyettes irányításával, mindent megtettek a siker érdekében.

A jelenlegi tervek szerint a szegedi ELI-ben két nagy feladat köré csoportosulnak majd a kutatások.

Az egyik az attoszekundumos időtartamú folyamatok vizsgálata, elsősorban pedig az ilyen extrém rövid időtartamú fényimpulzusok létrehozására képes lézerek kifejlesztése. (Valójában ezek az impulzusok már nem a látható fény, hanem az extrém ultraibolya, vagy a lágy röntgen tartományba esnek.) 1 attoszekundum (1 as, vagy 1 asec) a másodperc milliárdod részének milliárdod része, azaz 10^-18 s, másként 0.000000000000000001 másodperc. Egy atomban az elektronok mozgásának jellemző időtartama néhány 10 - néhány 100 as. Az utóbbi időtartam már megfigyelhető a világ néhány csúcs-laborjában, mint pl. Garchingban (Prof. Krausz Ferenc): http://www.attoworld.de . Az ilyen extrém rövid időskálájú folyamatok vizsgálata és irányítása rendkívüli eredményeket ígér az atom-, molekula- és szilárdtestfizikában, és várhatóan ezek között jónéhány gyorsan hasznosítható is lesz. Az érdeklődők magyarul is találnak olvasnivalót, pl. Dr. Varjú Katalin (SZTE Optika Tanszék) cikkét az Fizikai Szemle 2008. márciusi számában: http://www.kfki.hu/fszemle/fsz2008.html

A másik nagy feladat egy igazi szuperlézer létrehozása, amelynek a teljesítménye a 100 petawatt (PW) - 1 exawatt (EW) tartományba esik. 1 PW = 10¹⁵ W, azaz milliószor milliárd watt, 1 EW pedig ennek az ezerszerese. Ez az óriási teljesítmény csak rendkívül rövid ideig, kb. 10 fs (azaz 10^-15 s) időtartamra lesz elérhető, tipikusan 10 J - 10 kJ energiájú fényimpulzusok formájában, amelyek a tervek szerint akár másodpercenként követik majd egymást (azaz 1 Hz ismétlési frekvenciával). A már meglévő, kb. 1 PW teljesítményű lézerekből kiindulva, ezek impulzusait kb. 70 PW-ig erősítik az egyik lehetséges módszerrel (a másik módszerrel Csehországban dolgoznak majd). Ha sikerül akár 10, egymással párhuzamosan előállított ilyen impulzust megfelelően „összeilleszteni", akkor már az megcélzott teljesítmény-tartományban lesz a szuperlézer. Az ilyen fényimpulzusokat lefókuszálva olyan intenzitás érhető el, ami a fény-anyag kölcsönhatást az ultra-relativisztikus tartományban helyezi, ez pedig eddig kísérletileg elérhetetlen effektusokat tehet vizsgálhatóvá: http://www.extreme-light-infrastructure.eu/High-field_5_2.php .

További információk az ELI honlapján: http://www.extreme-light-infrastructure.eu/

AC