Mezinárodní laserové centrum ELI Beamlines Ing. Martin Přeček, Ph.D. Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
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
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 2006 2007 2010 2011 2013 2017 2018 PF MoU ELI-DC AISBL ELI- ERIC DE, IT, UK
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 15-30 min do Modřan 341 každých 30-60 min
Science and Technology Advanced Region VESTEC CITT ELI DOLNÍ BŘEŽANY HODKOVICE Celkem přes 13 mld. Kč investic
Výzkumný kampus Laserová budova Podpůrné Jednací sály laboratoře 300 zaměstnanců Kanceláře
25.04.2017 7
25.04.2017 8
Laserová budova
Laserový systém L2
Beamlines v experimentální hale E1
Lasery na ELI Femtosekundové pulsy! (1 fs = 10-15 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 (= 10 16 W) To je špičkový výkon 5 milionů JE Temelín. = 5 000 000 x fs
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
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
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
Harmonogram realizace 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 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
duben 2017: Přesun prvních laserových aktivit do prostorů na ELI Beamlines Coherent Astrella 2 x 7 mj, 35 fs, 1000 Hz 25.04.2017 17
Projektový tým 300 Administrativa 250 200 150 100 Technici 50 0 Leden 2011 Leden 2012 Leden 2013 Leden 2014 Leden 2015 Leden 2016 Experimenty FTE ELI Headcount ELI Lasery 0 20 40 60 80 CZ EU Outside EU
Mezinárodní tým aktuálně 310 zaměstnanců, z toho 90 ze zahraničí: Máme aktuálně 310 zaměstnanců 13 z celého světa (kromě Čechů) 12 8 7 6 6 5 5 5 3 3 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 25.04.2017 19
Kontaktní informace Další informace na www.eli-beams.eu Kontaktujte nás personální oddělení: Jana Ženíšková tel. 601 560 322 Email: hr@eli-beams.eu 25.04.2017 20
Děkuji za pozornost 25.04.2017 21
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.
Rentgenové záření Aplikace rentgenových zdrojů CDI, struktura materiálů, rentgenová spektroskopie,... 2.9.2016 23
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
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
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
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,...
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
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
Výzkumné programy ELI Beamlines Bio-molekulární výzkum Fyzika plazmatu Exotická fyzika Urychlování částic Rentgenové zdroje