Mezinárodní laserové centrum. ELI Beamlines. Ing. Martin Přeček, Ph.D. Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i. Date:

Transkript

1 Mezinárodní laserové centrum ELI Beamlines Ing. Martin Přeček, Ph.D. Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.

2 Nejmodernější laserové technologie na světě Výzkumné a aplikační projekty zahrnující interakci světla s hmotou Cíle ELI Otevření cesty k průlomovým objevům v oblasti materiálů, nanotechnologií, lékařství, zobrazování a diagnostice, optice; nové technologie využitelné v průmyslu Evropská laserová výzkumná infrastruktura Kapacity dedikovány pro externí uživatele z celého světa První evropská infrastruktura v nové členské zemi Atraktivní platforma pro výchovu nové generace doktorandů, vědců a inženýrů Konsorcium 14 českých VaV subjektů

3 ELI = Pan-evropský projekt Společná iniciativa Paralelní Implementatace Společný provoz 13 EU zemí 40 výzkumných institucí ESFRI ELI-PP ELI-Beamlines Česko ELI-ALPS Maďarsko ELI-NP Rumunsko ELI PF MoU ELI-DC AISBL ELI- ERIC DE, IT, UK

4 Umístění ELI Beamlines Dolní Břežany Praha + Střední Čechy HiLASE: Centrum FZÚ pro vývoj nových laserů pro průmysl a výzkum Vestec: BIOCEV Spojení MHD autobusy během dne*: na Kačerov 331,333 každých min do Modřan 341 každých min

5 Science and Technology Advanced Region VESTEC CITT ELI DOLNÍ BŘEŽANY HODKOVICE Celkem přes 13 mld. Kč investic

6 Výzkumný kampus Laserová budova Podpůrné Jednací sály laboratoře 300 zaměstnanců Kanceláře

7

8

9 Laserová budova

10 Laserový systém L2

11 Beamlines v experimentální hale E1

12 Lasery na ELI Femtosekundové pulsy! (1 fs = s) Takový časový okamžik se má k jedné minutě stejně jako se má jedna minuta ke stáří vesmíru! Nejvýkonnější laser ELI Beamlines je L4: 1500 J v impulzu dlouhém 150 fs výkon až 10 PW (= W) To je špičkový výkon 5 milionů JE Temelín. = x fs

13 K čemu bude ELI Beamlines sloužit? Zdroje RTG a gama záření, laboratorní astrofyzika Urychlování protonů Urychlování elektronů Nanotechnologie a pokročilé materiály Biologie and biochemie Vývoj nových technologií pro diagnostiku a terapii ve zdravotnictví

14 Příklad aktivit: Laserem řízený rentgenový zdroj Aplikace rentgenových zdrojů CDI, studium struktury materiálů pomocí difrakce RTG záření kovové vlákno RTG paprsky rozptýlené difrakcí na atomových krystalových rovinách plazma Laser RTG záření

15 demonstrační experiment: experiment typu pump-probe (buzení-sonda) Časově rozlišená difrakce s plazmovým RTG zdrojem zkoumání oscilace napětí v pokročilých vícevrstvých materiálech (superlattice = supermřížka) Animace přehnaně zdůrazněných koherentních atomových posunů v supermřížce GaAs/AlAs (Bargheer et al. 2004) Průběh relativní odrazivosti ΔR/R0 Braggova píku supermřížky SrTiO 3 a SrRuO 3

16 Harmonogram realizace Stavba I. etapa Stavba II. etapa ELI 2 Vývoj technologií CZ, DE, FR, IT, LT, UK, USA Dodávka technologií Instalace technologií Spouštění Testovací provoz Uživatelský provoz

17 duben 2017: Přesun prvních laserových aktivit do prostorů na ELI Beamlines Coherent Astrella 2 x 7 mj, 35 fs, 1000 Hz

18 Projektový tým 300 Administrativa Technici 50 0 Leden 2011 Leden 2012 Leden 2013 Leden 2014 Leden 2015 Leden 2016 Experimenty FTE ELI Headcount ELI Lasery CZ EU Outside EU

19 Mezinárodní tým aktuálně 310 zaměstnanců, z toho 90 ze zahraničí: Máme aktuálně 310 zaměstnanců 13 z celého světa (kromě Čechů)

20 Kontaktní informace Další informace na Kontaktujte nás personální oddělení: Jana Ženíšková tel

21 Děkuji za pozornost

22 Urychlování elektronů Laserový impuls šířící se plazmatem vytváří za sebou brázdu (vlnu) na níž jsou urychlovány elektrony. Při prudkém urychlování či zpomalování elektronů dochází ke tvorbě rentgenového záření.

23 Rentgenové záření Aplikace rentgenových zdrojů CDI, struktura materiálů, rentgenová spektroskopie,

24 Laserem řízený rentgenový zdroj Aplikace rentgenových zdrojů CDI, studium struktury materiálů pomocí difrakce RTG záření kovové vlákno RTG paprsky rozptýlené difrakcí na atomových krystalových rovinách plazma Laser RTG záření

25 demonstrační experiment: experiment typu pump-probe (buzení-sonda) Časově rozlišená difrakce s plazmovým RTG zdrojem zkoumání oscilace napětí v pokročilých vícevrstvých materiálech (superlattice) Cartoon of exaggerated coherent atomic motions in a GaAs/AlAs superlattice (from Bargheer et al. 2004) The relative reflectivity ΔR/R0 of the SL Bragg peak of the SrTiO 3 and SrRuO 3 superlattice

26 Urychlování iontů Urychlování iontů Laserový impuls střelíme na tenkou fólii, vznikají urychlené nabité částice. Hadronová terapie - technika léčení zhoubných nádorů pomocí urychlených iontů. protony RTG

27 Další aplikace Fyzika plazmatu Plazma je 4. skupenství hmoty složený z iontů, elektronů a neutrálních atomů. Exotická fyzika Studium QED procesů v přítomnosti extrémně vysokých laserových polí. - zhmotnění vakua, - kvark-gluonové plazma, - QED kaskády,...

28 Collaboration partnerships / contracts of ELI Beamlines worldwide MEPHI INRS LLNL SLAC LCLS LBNL Notre-Dame Uni. APRI - GIST JAEA Osaka University Signed MoU or LoI for collaboration with ELI Beamlines Uppsala Uni. MoU for collaboration with ELI Beamlines under preparation Queen s Uni. Oxford Uni. RAL Uni Hamburg / DESY Contract-based collaboration with ELI Beamlines ELI Post-docs collaboration LOA Paris-Sud IOQ Jena MPQ HZDR IST LNS-INFN

29 Financování Realizační fáze mil. EURO Stavby + pozemky 85 Technologie 165 Ostatní 27 Celkem 277 Provozní fáze 10% 20% 20% 15% 50% 85% Patents, contracts National Funding ERDF National budget ERIC members International Grants

30 Výzkumné programy ELI Beamlines Bio-molekulární výzkum Fyzika plazmatu Exotická fyzika Urychlování částic Rentgenové zdroje