A fényipar legújabb eredményeiről tanácskoztak az SZTE-n

A „Hétköznapi tudomány” című – az Új Széchenyi-terv TÁMOP-4.2.3-12/1/KONV-2012 pályázatának támogatásával –, közös szakmai projekt három hazai szervezet együttműködésével – BME Viking Zrt., DEAK Zrt. és a Bay Zoltán Nonprofit Kft. – jött létre. A kétéves projekt szakmai tartalma a tudományos kutatás és a műszaki fejlesztés eredményeinek és tevékenységeinek népszerűsítése, a felsőoktatásban és a tudományos kutatásokban lévő trendek és eredmények közvetítése a társadalom, különös tekintettel a fiatal korosztályok irányába.

A program részeként 2014. február 20-án „Fényipar – alkalmazásorientált fotonika” címmel rendeztek workshopot, amelyek kiemelt témája a fotonika kutatások ipari alkalmazásterületeinek bemutatása volt. A köszöntőt követően A szegedi szuperlézer megvalósításának alapkutatási kérdései címmel Osvay Károly, az ELI-HU Nonprofit Kft technológiai igazgatója tartott előadást. Elmondta, céljuk, hogy a ELI kapacitásának 60-70 százalékát értékesítsék, elsősorban külföldi kutatócsoportnak. Az egyes országok, ahogyan a Svájcban megépült CERN esetében is, egy bizonyos összeget fizetnek be, és a gépidő egy része ezeknek az úgynevezett részvényeseknek áll majd rendelkezésére. Az ELI kapacitását tekintve természetesen lesz kontingens más kutatócsoportok és a fejlődő országok, valamint a kifejezetten ipari kutatások számára is. Az ELI-t működtető cég flexibilis, nonpfit kft. cégformában működik. Mivel nem költségvetési szerv, ezért a kormányzati megszorítások – amennyiben lesznek –, az ELI-t nem érintik. Ezek az előnyök. A technológiai igazgató rámutatott a céges forma hátrányaira is, elmondta, tény, hogy a tudományos és a gazdasági logikák eltérnek, és ezeket össze kell egyeztetni. Úgy vélte, ez sikeres lesz. Hátrányként említette azt is hogy az egyénik egyéni kutatók számára nincs garantált életpálya.

A lézeres kutatóközpont egy kutatás-fejlesztési környezetben működik majd, high-tech ipari környezetet szeretnének biztosítani egy innovációs park formájában, ami az ELI körül épül majd fel. Ez oktatási és ipari klaszterek bevonásával valósulhat ez meg.

A nonprofit kft. már kötött K+F szerződéseket tudományos intézetekkel, egyetemekkel, valamint ipari szereplőkkel. Ami a humán erőforrás menedzselését illeti, stratégiákat dolgoztak ki, ezek egyike például, hogy a fiatalokat külföldre küldik képzésre, majd repatriálják őket. A külföldi szakmai képzés után hazatérő fiatal kutatókra nagyon számítanak a megépülő lézeres kutatóközpontban. A cég együttműködik az iparral és az akadémia szférával, ennek fő területei a lézerek, az optika, az optomechanika, a röntgen, a THz- és részecskeforrások, a lézeres és egyéb méréstechnológia, a vákuumtechnológia és az IT. Fontos az európai szervezetekkel, intézetekkel a közvetlen kapcsolatok kiépítése, hogy az ELI-be hozott tudás széles bázison alapulhasson. Osvay Károly hangsúlyozta: Szeged és Magyarország világrekordra készül, hiszen ilyen rövid idő alatt ilyen mértékű kutatóintézet a világon még nem épült fel. A munka 2010-ben kezdődött, és 2017-ben már át fogják adni a világ kutatóközösségének. Az első fázisban az épületre 18, a tudományos berendezésekre 16,2 milliárd forintot költhetnek, a másodikban az építésre 4,7, a tudományos berendezésekre 17,2 milliárd forint áll rendelkezésre. Arra is felhívta a figyelmet, hogy az ELI nem lézer-, hanem lézeres kutatóközpont, a lézereket motorként használják a kísérletekhez, amelyeket a lézerekkel kiváltott sugárzásokkal végeznek majd.

Elmondta azt is, hogy a kutatóközpontba tervezett berendezések még nem léteznek, minőségileg újat szeretnének összeállítani, vagyis egyedi lézerfejlesztésről, csúcstechnológiáról van szó, HR és MIR lézerekről. A lézerek összeállítása nem Szegeden fog történni. Az alkalmazottakat tekintve Osvay Károly bemutatta az egyes területekről kapcsolatban a hazai és külföldi arányt. Négy hazai és 18 külföldi intézményt vontak be a koncepcionális fejlesztésbe, az egyedi lézer- és a csúcstechnológia fejlesztésében magyar partner nincs, diagnosztikában és optomechanikában azonban van magyar partner. Az oktatás tekintetében messzemenően számítanak a magyar intézményekre, az oktatási klaszter nagyban hozzájárul ehhez.

A K+F megvalósításban a nagylézerek előállítása és beszerzése közbeszerzés útján történik majd. A projekt helyszíét 2013 óta előkészítették, a kivitelezőket kiválasztották, a szerződések megkötése néhány héten belül megtörténik. A két nagylézerrendszer közbeszerzése folyamatban van, szerződéskötés májusban várható, a két kisebb lézerre tavasszal kötnek szerződést. A két nagy lézer továbbfejlesztett változatát 2014 végén szerzik be. A munkatársakat tekintve 2015 végére 47 szenior és vezető kutatóra lesz szükség, 36-tal már megkötötték a szerződéseket. Jelenleg közülük nem mindenki dolgozik az ELI-nél teljes állásban, amíg az intézmény nem épül fel, addig addig fenntartják a saját kutatócsoportjukat. A magyar-külföldi arány egy a kettőhöz, erőteljes a magyar dominancia. 76 fiatal pályakezdő kutatót alkalmaznak majd, tízzel már kötöttek szerződést, a magyar-külföldi arány 1 az 1-hez. A mérnöki, technikusi stáb 32 fős lesz, a magyar-külföldi arány 8 az 1-hez.

Osvay Károly bevezető előadását követően Fotonikai kutatások a BME Villamosmérnöki és Informatikai Karán címmel Jakab László, a BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar gazdasági dékánhelyettese tartott előadást, négy aktuális kutatás eredményeit mutatva be. Az optikai csomagkapcsolt útvonalválasztó (router) az egyik kutatásuk. Ennek kapcsán elmagyarázta, hogy az internet csomagelvű rendszer, az információkat kis csomagokra bontja, és juttatja el bizonyos útvonalon a célig. Ez elektronikusan egy gyorsan megvalósítható szerkezet, de tisztán optikai módon megvalósuló dolgok az információ terjedésére koncentrálódnak. Az optikai szál már eljutott a háztartásokig, de az első művelet az, hogy abból azonnal elektromos jelet kell készíteni. A kutatásuk arra irányul, hogy az optikai szálon érkező optikai címzés alapján hogyan válasszanak utat úgy, hogy nem alakítják vissza fénnyé a jelet. Kutatócsoportjuk egy nemzetközi csoportban kidolgozott egy olyan koncepciót, ami lehetővé teszi a tiszta optikai megvalósítását a csomagkapcsolt optikai routernek. A kar másik fontos kutatása a Szállézerek, optikai szálak című, ebben a nagy ismétlődésű frekvenciákat és a rövid impulzusokat vizsgálják. Az irányítástechnika és informatika tanszék két gyakorlatorientált témával foglalkozik jelenleg, az IT kutatócsoport gamma-foton-transzport vizsgálatokat végez PET és SPECT berendezésekhez. Negyedik, az ELI-hez kapcsolódó témájuk Világítástervezés és szimuláció nagybonyolultságú terekben. A kutatók ebben egy Boeing 777-es géppel dolgoztak, amelynek tervrajzát maga a gyár bocsátotta a rendelkezésükre.

Buza Gábor, a Bay Zoltán Nonprofit Kft. Anyagtudományi és Technológiai Intézet (BAY-ATI) Lézertechnológiai Osztályának osztályvezetője, tudományos főtanácsadó Nano-, piko- és femtosecundumos lézersugár impulzusok hatása az anyagra címmel tartotta meg előadását. Mérnöki szemmel tekintette át a lézersugár alkalmazását az anyagmegmunkálás területén. Buza Gábor elmondta: pályája legelején rajta kívül nem sokan hittek a lézer alkalmazásának hasznosságában, pedig a mérnökök számára a lézersugár különleges szerszám. Tájékoztatta a hallgatóságot arról, hogy a Bay Zoltán kutatóintézetnek a múlt héten nyílt meg Budapest és Eger után Tatabányán is a harmadik lézeres laboratóriuma. Az előadó sorra vette a lézer első ipari alkalmazásait is, amelyek az 1960-as években kezdődtek, ekkor már fúrtak gyémántot lézerrel. Az 1970-es évek lején már végeztek lokális felületkezelést impulzuslézerekkel, az évtized végén pedgi lézersugaras vágást végeztek cw-üzemmódú lézerekkel. A nagy áttörést az 1980-as évekvége hozta meg, amikor is már ipari alkalmazásra terveztek lézereket. Elmagyarázta azt is, hogy az ipari alkalmazásban az elektromágneses sugár energiájának hővé alakulása révén érhető el a technológiai cél. Az elmúlt 40-50 évben folyamatosan születnek új, lézersugaras technológiák, amelyeket széles körben alkalmaznak, így például az információtechnológia, a méréstechnológia, az orvostudomány és az anyagmegmunkálás területén, ezek közül utóbbi a legjelentősebb. Megemlítette a legelterjedtebb lézersugaras vágási elveket is, különleges vágási eljárás például a víz-lézersugaras vágás és a plazmával támogatott vágás. A lézersugaras vágási technológia gyors elterjedésének oka, hogy a vágóürész csupán néhány tizedmilliméteres, és a hőhatás övezet is meglhetősen kedvező. A két legelterjedtebb lézersugaras hegesztési módszer a hővezetéses és a mélyvarratos. Buza Gábor azt is hozzátette: a lézer jövője szerinte a mikrovilágban van, vagyis az anyagmegmunkálásban, ami lézersugár impulzusokkal történik.

Bozóki Zoltán, az MTA-SZTE Fotoakusztikus Kutatócsoportja, valamint a Hilase Kft. tudományos tanácsadója Az algyői gázüzemtől a norvégiai és brazíliai tengeri fúrótornyokig: lézeres fotoakusztikus földgázipariműszer fejlesztésének és piacra vitelének történetéről tartott előadást. Prezentációjának elején elmondta, hogy Nyugat-Európában a pályakezdés előtt álló fiatalok 45 százaléka, Kínában a 75 százalékuk gondolkodik vállalkozás alapításában, ezzel szemben a magyar fiatalok csupán 3 százaléka. Előadásával –amelyben tíz év tapasztalatait összegezte – azt szerette volna szemléltetni, hogy egy magyar vállalkozás is lehet sikeres. Kutatócsoportjuk, majd a kutatásra alapított Hilase Kft. fotoakusztikus gáz- és aeroszol detektálással foglalkozik, vagyis ezeket képes azonosítani. A módszerükkel egy vagy több komponens is mérhető. A találmány sikeressége Bozóki Zoltán szerint sok mindenen múlhat, a legfontosabb, hogy a kutatók higgyenek abban, hogy munkájuk eredménye hasznosítható. A siker persze a szerencsén is múlik, annak idején jól döntöttek, hogy a telekommunikációs diódalézereket választották, mert az könnyen kezelhető, megbízható, robosztus, és több mint tíz év az élettartama. A kutatócsoport folyamatosan fejlesztette fotoakusztikus rendszereit, a Videotonnal közösen építették meg az elsőt, majd a Mollal együttműködve gyártották le a hordozható, terepre is alkalmas változatát a berendezésnek. Fotoakusztikus mérőműszert korábban még senki nem készített és alkalmazott, ezért fontos volt az a meggyőződésük, hogy ez egy jó műszer. Ma már számos mérést végeznek vele, például műanyagok és gumik gázáteresztő képességét is. Emellett műszereik maerikai olajfúró tornyokra is telepítve vannak, olyan helyekre, amelyek napi hatmillió dollárnyi olajat termelnek ki. A berenedezéssel mérik a kénhidrogén tartalmat, és ha az a kritikus mennyiség fölé megy, akkor azonnal leállítja a termelést. Előadását Bozóki Zoltán azzal zárta: az ő berendezésük jó példa arra, hogy Magyarországon is lehet sikeres műszereket kitalálni és készíteni.

Milyen rövid egy femtoszekundum ….? Ultrarövid lézerimpulzusok diagnosztikája Szegeden címmel Börzsönyi Ádám tudományos munkatárs az SZTE Optikai és Kvantumelektronikai Tanszéke, valalmint a CE Optics Kft. képviseletében elsőként arról beszélt, hogy mi az a lézerimpulzus, és milyen applikációi vannak a lézerimpulzusoknak – például a gyorsfényképezéshez használható. Továbbá a lézerimpulzusokkal meg lehet azt is nézni, hogy hogyan alakulnak át a molekulák, az ELI-ben használatos attoszekundumos impulzusokkal pedig már az elektronok tanulmányozására is lehetőség lesz. Kutatócsoportujuk a 90-es években jött létre, az optikai tanszéken található lézer laboratóriumot és lézerrendszert 1999-re építették ki. 2007-ben alapították meg a kutatók a CE Optics Kft.-t, a következő hét évben, egészen napjainkig labor- és technológiai fejlesztést is végeztek. Ebben az évben, pontosabban néhány hete jutottak el a magasharmonikusok keltéséig, ami már az attoszekundumos impulzusok előtti lépést jelenti. A kft. és a kutatócsoport már eddig is számos eredményes kutatás végzett, megrendeléseik vannak az USA-ból, Japánból, Franciaországból, és dolgoznak a Szegedi Tudományegyetemnek valamint az MTA budapesti intézetének is. Börzsönyi Ádám előadását azzal zárta: reméli, hogy az ELI-t is a megrendelőik között tudhatják majd.

A workshopot Tudásintenzív KKV-ként egy európai uniós projektben: a lézertől a szívkatéterekig című elődadásával Geretovszky Zsolt, az SZTE Optikai és Kvantumelektronikai Tanszék egyetemi adjunktusa zárta, aki egyben a LaserSkill Kft.-t is képviselte. Elmondta: hét éve spin-off cégként indultak, és intenzív tudásanyagot vittek magukkal a cégbe. Remélték, hogy kutatási eredményeik iránt a régióban és Magyarországon is lesz kereslet. Magyarország után külföldre is kiléptek, megrendelőik egy része ma már külföldről érkezik. 2006-ban kezdtek el egy tudományos és alkalmazásorientált projektet svéd kollégákkal, európai uniós támogatást próbáltak szerezni a kutatásukhoz. Szerettek volna elkészíteni egy olyan szívbe juttatható katétert, ami képes méréseket végezni. A pályázati anyagukat ígéretesnek látták, ugyanakkor azt a választ kapták, hogy három év kevés a megvalósításához. Amikor az EUREKA program elindult, partnerként bevonták a szegedi egyetemet, és egy – később világcéggé vált – svéd céget, ami szívkatéterek fejlesztésében is részt vett. Végül újrapályáztak, Klinikailag fontos ágensek in vivo detektálása címen, és 2009 végén végre elkezdődhetett a tényleges munka. Olyan eszköz építését, fejlesztését vállalták, amely információkat tud nyújtani a szívben lévő bizonyos peptidekről. A magyar kutatócsoport feladata az optikai csatoló kifejlesztése volt, amely a katétert kapcsolja össze a spektroszkóppal. Egy Y-alakú optikai csatolószálat fejlesztettek ki, az optikai mag viszi a lézerfényt, a többi pedig a gyűjti a jelet. A svéd kutatócsoportnak meggyűlt a baja a szenzornál a detektorrész elkészítésével, így a szegedi kollégák próbáltak segíteni. Megépítették az optikai eszközt, és száloptikás Raman mérőfejet alkalmaztak, ezáltal pedig már képesség váltak tényleges mérések elvégzésére. Az érzékelőréteget kellett még kidolgozni, ehhez energiadúsabb lézer és megfeleően kondicionált ezüstionokat tartalmazó oldat volt szükséges. Végül sikerült előállítaniuk a megfelelő érzékelő réteget: egy nanostrukturált eztüst filmréteget. Geretovszky Zsolt adjunktus előadását azzal fejezte be, hogy egyelőre még nincs üzleti tervük, és a piaci lehetőségekről is tájékozódnak, de úgy vélik, hogy az eszköz iránt nagy lenne az érdeklődés, ha szakmai támogatást is kapnának az üzleti lépések elindításához.

SZTEinfo