Munkára fogták a kutatók az ELI-ALPS lézernyalábjait

Világszínvonalú az ELI-ALPS. A lézerfizika területén nincs másik, hasonló felszereltségű kutatóközpont. A szegedi Extreme Light Infrastructure Attosecond Light Purse Source a tudomány legkülönbözőbb területein dolgozó kutatókat vár.

Vita a „legek”-ről

„Svájci és görög kutatócsoportok az első külföldi felhasználók a szegedi lézerközpontban. A kísérletek új alkalmazások kifejlesztését alapozhatják meg az orvostudomány, a biológia, a gyógyszertudomány területén” – hangzott el az ELI-ALPS lézerközpontban 2018. február 12-én tartott sajtótájékoztatón.

– Az ELI felhasználói berendezés, amelynek fő feladata, hogy lézernyalábokat és egyéb feltételeket biztosítson, így az Európából és más földrészekről érkező kutatói igényeket szolgálja a fizikától kezdve a biológián át a kémiáig, a tudomány számos területén – fogalmazott Pálinkás József. Az egykor a szegedi egyetemen diplomázó fizikustól, majd az MTA elnöki tisztét is betöltő akadémikustól, az ELI-ALPS tulajdonosi jogait gyakorló Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal elnökétől azt kértük, érzékeltesse az ELI-történet legújabb fordulópontjának a jelentőségét.

Milyen értelemben nevezhető az ELI a világ legnagyobb lézerének? Korábban erről a kérdésről vita alakult ki – tudtuk meg Szabó Gábor lézerfizikustól. Az SZTE rektorának álláspontja szerint jó dolog, ha az ELI-beli a „világ legnagyobb lézere”, de ennél sokkal fontosabb, hogy „a világ leghasználhatóbb és a legjobban kihasznált lézere” legyen.

Mit tudnak a szegedi lézerek? – A svájci csoport által használt HR1 lézerünk az általuk otthon vagy máshol használható hasonló berendezésnél százszor több impulzust tudnak használni másodpercenként. Olyan kísérletet végeznek, amelyhez sok adat kell. Így aztán a szegedi lézerrel feleannyi idő alatt el tudják végezni a méréseket, mint ahogy az eddigi berendezésekkel eddig lehetett volna. A görög csoport a középinfravörös lézerünket használja – paramétereivel világújdonság: a 3 mikron körüli tartománya unikális. Ennek köszönhetően kísérletükkel egy új mérési eljárás használhatóságát képesek bizonyítani – sorolta Osvay Károly, aki a szegedi egyetem oktatójaként és kutatójaként lett az ELI-HU Nonprofit Kft. kutatási technológiai igazgatója.

Az első fecskék

– Az első fecskék tevékenysége arról szól, amiért megépült az ELI – értékelte a történteket Szabó Gábor professzor. – Az ELI nem a lézerfizikusok és nem a szegedi kutatók „óriási játszótere”, hanem a felhasználóké – fogalmazott mosolyogva az szegedi lézerközpont megépítése egyik ötletgazdájaként is emlegetett akadémikus.

A két első mérés két olyan kísérlet, amelyet az ELI-től függetlenül terveztek meg.

– A szegedi első lézerberendezések éles tesztjeként is szolgált a két kutatócsoport eddigi munkája – fogalmazott Osvay Károly. Az ELI-HU Nonprofit Kft. kutatási technológiai igazgatója elmondta: a külföldi kutatók jelenléte mérföldkőnek számít a külső felhasználók szakmai fogadására való felkészülésben.

Mire használta a zürichi műszaki egyetem, az ETH kutatócsoportja az ELI-ALPS úgynevezett HR1, vagyis nagy ismétlési frekvenciájú lézerét?

A Hans Jakob Wörner professzor által vezetett csapat „előállította nemesgázokban az első magasharmonikus spektrumot, amely attoszekundumos impulzusok jelenlétére utal. A folyamat során egy infravörös lézerimpulzust nemesgázzal töltött gázcellába vagy gázsugárba fókuszálnak, ezzel megváltoztatva a fény jellegzetes paramétereit, magasabb frekvenciájú impulzusokat létrehozva. A kutatási projekt keretében a létrehozott magasharmonikus impulzusokkal folyadék állapotú molekulákban lejátszódó ultragyors fizikai folyamatokat vizsgálnak majd a továbbiakban” – összegzett az ELI-ALPS sajtóközleménye.

– Mi a sugárzás hatása az élő szervezetre? Az e kérdésre adott válaszhoz vezethet el az ELI-ben elkezdett kísérlet – összegezte Pálinkás József a svájciak munkáját.

Az ELI középinfravörös lézerével milyen kísérleteket végeztek a görög kutatók?

„A kutatóintézet középinfravörös lézerével keltettek magasharmonikusokat kristályokban a szegedi kutatóintézet és a görög szervezet, a F.O.R.T.H., azaz a Foundation for Research and Technology – Hellas kutatói. A harmonikuskeltési folyamat kvantummechanikai aspektusainak vizsgálatában a keltést követően fotonstatisztikát mérnek a meghajtó lézer terében. A projekt két kutatási területet egyesít: az erős terű fizikát és a kvantumoptikát” – magyarázták a sajtótájékoztatón.

– A szegedi ELI-ben jelenleg három lézer várja a kutatókat. Idén további két és fél, jövőre ugyancsak két és fél berendezés érkezik Szegedre. Az így teljessé váló ELI-ALPS rendszerében a tesztelés időszakában még nem teljeskörű a szolgáltatás – pontosított Osvay Károly. Elmondta: a leendő konzorciumi időszakban az alapkutatást végző felhasználók ingyen használhatják a berendezéseket, de vállalniuk kell, hogy az itt elért eredményeiket publikálják. – A lézereinket reggel 8 órakor bekapcsoljuk, a méréseket 9 órakor lehet elkezdeni. Egy-egy munkanap máris este 8-10 óráig tart – engedett bepillantást az ELI hétköznapjaiba Osvay Károly.

Konzorcium a fenntartásért

– 2019 végre minden minden lézerünk „akcióba lép”. Azt követően 10-15 éven keresztül, egységes csapatként tudjunk működtetni ezt a világszínvonalú struktúrát – húzta alá Osvay Károly. A szegedi fizikus szerint a többi lézerberendezés megérkezése után, várhatóan 4-5 esztendő múlva évi 80-90 kísérletet végeznek a kutatók az ELI-ben.

Jórészt európai uniós forrásokból épült, mert Európának és a világnak készült az ELI-ALPS kutatóközpont.

– Az ELI olyan tudományos berendezésnek tekintendő, amelynek működtetéséhez és felügyeletéhez a 2015-ben létrejött NKFI Hivatalban adott a szaktudás és kapcsolatrendszer – fogalmazott Pálinkás József. Emlékeztetett: az Amerikai Egyesült Államokban nemrégiben megjelent egy tanulmány, amely sürgeti, hogy a lézer-kutatások terén az ELI-hez hasonló tudományos infrastruktúrát hozzanak lére.

„A nemzetközi ELI konzorcium tagjai – a cseh, a román és a magyar kutatóintézet – 2017 decemberében állapodtak meg arról, hogy közösen pályáznak az Európai Kutatási Konzorcium jogi státusra” – derült ki a sajtótájékoztatón. Ez megkönnyíti „a külső felhasználók, külföldi kutatócsoportok bekapcsolódását az infrastruktúra hosszú távú fenntartásába.”

– Alapkutatásokat szolgáló berendezés az ELI. A létrejöttét szabályozó szerződés rögzíti, hogy kapacitásának legfeljebb 5 százalékát használhatja piaci célokra. Tehát központi és uniós költségvetési forrásokat igényel az ELI-ALPS működtetése – magyarázta Pálinkás József. – A lézerközpont körül azonban – reményeink szerint – kiépül egy olyan céghálózat, amely az itt dolgozó kutatók számára készít berendezéseket. Ez a tevékenység a gazdaság más területei számára is vonzó lehet – nézett a jövőbe NKFIH elnöke

.

„A szegedi lézerközpont fenntartási költségének jelentős részét a kutatási kapacitásokból részesedni kívánó, emiatt a konzorciumhoz társuló országok tagdíjaiból fedezik a jövőben” – hangzott el a sajtótájékoztatón. „A kutatóintézet megvalósításának második fázisa 40,052 milliárd forint támogatási összeget igényel, melynek 85%-át az Európai Unió Európai Regionális Fejlesztési Alap biztosítja.”

– Az ELI lézerkutatási infrastruktúrák hálózatának a része a szegedi ELI-ALPS, a csehországi ELI-BL és a romániai ELI-NP. A három berendezésnek majd együtt kell európai infrastruktúrává válnia – hangsúlyozta Pálinkás József. – A három ELI-t magába foglaló ELI-DC felállásáig, várhatóan 2019-ig, a magyar állam fedezi a szegedi lézerkutató működési költségeit. A teljes működés 2,5-3 milliárd forintot jelent.

A magyar kutatók esélyei

– AZ ELI-k közül a szegedi az első, ahol már kísérleteket végeznek. Ehhez hasonló készültségi szint a romániai partnereknél 2019 közepére-végre várható, a prágaiak 2018 végén fogadják az első külső kísérletező csoportot – érzékeltette Osvay Károly a szegedi előny nagyságát.

A magyar kormány diplomáciai feladata, hogy a világszerte ismertté váljon az ELI-ben rejlő kutatási lehetőség. Ugyanakkor az NKFIH feladata, hogy ösztönözze a hazai tudósokat az európai kutatási infrastruktúra igénybe vételére.

– Annak érdekében, hogy a szegedi ELI lézeres kutatóintézet vonzó legyen a nemzetközi kutatói közösség számára, erős magyar kutatócsoportokra is szükség van – kezdte érvelését Pálinkás József, mikor fölhívta a figyelmet: az NKFI Hivatal az „ELI-hez kapcsolódó, elsősorban kísérleti kutatások Nemzeti Program” címmel 1 milliárd forint keretösszegű pályázatot hirdetett a magyar kutatók támogatására. A Nemzeti Kiválósági Programnak az ELI-hez kapcsolódó felhívására 2018. február 28-ig lehet pályázni. –Várhatóan magyar és nemzetközi intézmények közötti kutatói együttműködéseket is támogatunk ebből a forrásból. A pályázat nyerteseitől elsősorban tudományos felhasználói kísérleteket várunk. Ez magába foglalhatja olyan eszközök kifejlesztését, amelyek szorosan kapcsolódnak az ELI alapkutatás-küldetéséhez.

Az úgynevezett „nyalábidőért”, azaz az ELI-ALPS berendezéseinek a használatáért 2019-től a magyar kutatóknak is versenyezniük kell, a többi ország kutatóihoz hasonlóan. Ezeket a pályázatokat is egy tudományos bizottsághoz kell majd benyújtaniuk.

Mit profitálhat a Szegedi Tudományegyetem az ELI működéséből, az ott dolgozó kutatócsoportok jelenlététől? – Stratégiai partnere az SZTE az ELI-nek. Az együttműködésünk szoros, kölcsönösen előnyös. Ha körülnézünk az ELI munkatársai között, akkor zömük a szegedi egyetemen diplomázott és dolgozott – Osvay Károllyal az élen. Az ELI-vel élő a megállapodásunk arról, hogy az SZTE Fizikus Doktori Iskolába jelentkező doktoranduszaik lényeges kedvezményekben részesülnek, mert – többek között – előadásokat tartanak - emlékeztetett Szabó Gábor rektor. – Lényegesnek tartom, hogy az SZTE azon törekvésében, hogy a fizika oktatás nemzetközi színvonalát növeljük, támaszunk az ELI-ALPS lézeres kutatóközpont.

SZTEinfo – Újszászi Ilona

Fotók: Bobkó Anna