Titkok a szegedi lézeres kutatóközpontból - Fotók!

Tech2019. júl 31.BGA

Bejutottunk a Szegeden működő, a világon jelenleg létező lézereknél ezerszer nagyobb teljesítménysűrűségű alap- és alkalmazott kutatásokat szolgáló szuperlézert működtető központba. Az itteni kutatások számos iparági innovációt segíthetnek elő.

Az M5-ös autópályáról lekanyarodva messziről látszik, hogy egy különös épületkomplexum áll a mező közepén Szegeden, a tudományegyetem területén egy sokhektáros területen a Science Parkban. Itt található ugyanis az ELI-ALPS lézeres kutatóközpont.

lézerközpont külső-totalA szuperbiztonságos komplexum a mező közepén

Belépve elsőre annyi látszik, hogy leginkább az Űrodüsszeia űrállomására hasonlít a futurisztikus létesítmény, ahová nem minden nap juthat be földi halandó. A „Magnak” becézett, különleges technikákkal védett kutatóterületre, pedig jószerével soha.

Futurisztikus világ, a laikus nem is érti, hogy mi történik a falak mögött

Most mégis megmutatták az intézmény vezetői, hogy mit rejt e titokzatos világ. A tudásközpontként is szolgáló épületben, a recepció közelében tulajdonképp újabb „épület az épületben” építmény fogadja a látogatókat: a húsz méter magas üvegkalickában egy jókora narancssárga kavics uralja az amúgy tágas teret. A kissé lapított geodómban alul konferenciaterem kapott helyet, fölül pedig egy olyan futurisztikus olvasóterem, amibe lépve olyan érzésünk támad, mintha egy űrhajó fedélzetére léptünk volna.

lézerközpont belső totalÉpület az épületben: a Mag

Noha a világon is különlegesnek számító kutatóközpont csupán 2020 végére lesz teljesen működőképes, a berendezések beüzemelése folyamatosan történik, sőt egyes kutatások már most az előkészítő fázisban vannak. Az intézet működéséhez szükséges forrásokat jelenleg még a kormány biztosítja, ám a feladat ellátására már elkezdődött egy nemzetközi konzorcium létrehozása is.

Az Extreme Light Infrastructure (ELI) egy nagy teljesítményű lézereken alapuló civil kutatói létesítmény.

Ami a műszaki megoldásokat illeti, már az épület tervezése is egyedi megoldásokon alapul. Az komplexum stabilitását biztosítandó, a talajmechanikai tulajdonságoknak megfelelőn 819 darab cölöpöt fúrtak le. Ezek közül a legmélyebb 45 méter mélyen van, egyenként 1,8 méter átmérőjűek és Európában először alkalmazott bentonitos paplan borítással készültek. Sőt: speciális vakpincét építettek a cölöpökre nehezedő súly csökkentése érdekében.

Az építkezés során 33 ezer köbméternyi talajt termeltek ki, és 18 olimpiai úszómedencét megtöltő betont használtak fel.

A legkülönlegesebb megoldás az, hogy létrehoztak egy 55 ezer négyzetméteres rezgésmentes alapot, azért, hogy a nullával legyen egyenlő a lézerközpontban a talajstabilitás, az eszközök működését semmi ne zavarja meg. Sokat hallani a sugárveszélytől való félelemről, főleg a környéken élőktől: az építmény műszaki igazgatója Mucsi János a „városi legendákat” lapunknak eloszlatta. Mint mondta, a falak egy, illetve két méter vastag vasbetonból vannak, sugárvédelmi szempontból biztonságosak, csak úgy, mint a födém, amely hasonló vastagságú a kísérleti területeken. A hatalmas, fekete és szürke doboz ház a házban technológiával készült.

lézerközpont2Belépés a "szentélybe".
Sterilizálás után, védelmi ruházatban

Az úgynevezett tisztaterekben zajlanak a kísérletek, itt a hőmérséklet-ingadozás csupán +/- 0,5 Celsius fok lehet. Az A épület dobozához ragasztva állnak az építészetileg izgalmas B és C épületek. A B-ben a kiegészítő tudományos-műszaki területek helyiségei (előkészítő- és diagnosztikai laborok, műhelyek, kutatók irodái, az A épületet kiszolgáló gépészeti helyiségek) kaptak helyet 7936 négyzetméteren. A nem sokkal kisebb, 7391 négyzetméteres C-épület a leglátványosabb része a komplexumnak. Ehhez energia is kell: a kutatási technológiának a becslések szerint 6,5 megawattos energiaigénye van, az elektromos energiát pedig a helyi áramszolgáltató biztosítja.


Nemcsak az aktuális energiafogyasztás látszik, hanem ami a tiszta térben történik, arról minden információ megjelenik a monitorokon.
Kint a folyosókon is! 

Ezek után felmerül a kérdés, mi is történik ebben a "szuperbunkerben"? Erről Varjú Katalin, kutatási igazgató beszélt a Növekedés.hu-nak. Mint ismertette, az ELI-projekt részét képezi az Európai Kutatási Infrastruktúrák Stratégiai Fóruma (ESFRI) ütemtervének, mely kiemelkedő jelentőséggel bír Európa és a világ számára. Az Európai Unió Strukturális Alapok felhasználásával működő, három pilléren nyugvó szoros együttműködés építőkövei a Cseh Köztársaság, Magyarország és Románia – hamarosan közös konzorcium alakul a kutatások sikeressége és gördülékenységének biztosítása érdekében.

Itt nagyon rövid impulzusidejű, ebből adódóan, a világon jelenleg létező lézereknél ezerszer nagyobb teljesítménysűrűségű, alap- és alkalmazott kutatásokat szolgáló szuperlézer működik.

A berendezés a fény és az anyag kölcsönhatását minden eddiginél nagyobb intenzitással képes vizsgálni bizonyos tartományon belül. Ez az úgynevezett ultra-relativisztikus tartományban, így működése a világon egyedülálló paraméterekkel rendelkezik.

Innen indúl útjára a lézersugár, felfoghatatlan sebességgel

Mindez még közérthetőbben a professzor ismertetése szerint azt jelenti, hogy a berendezés rendkívül rövid, egy attoszekundumig tartó impulzusokat képes leadni. Például: körülbelül 150 attoszekundumig tart, amíg a hidrogénatomban az elektron megkerüli a protont. A rendkívül precíziós műszerrel az atomon vagy a fehérjén belüli dinamikát is lehet majd vizsgálni. Bár hasonló rendszerek már eddig is voltak a világban, a szegedi lézer százezerszer nagyobb energiát lesz képes leadni azoknál.

Ebbe a csőbe érkezik a lézer, az ütköztetés is valahol itt történik

Az ELI lézerinfrastruktúra olyan kutatási eszköztárat teremt nemzetközi felhasználók számára, amely páratlan nem csak a régióban, de a világban is, biztosítva ezzel az ország innovációs versenyképességét. Az intézmény partnerhálózatával és az együttműködő felsőoktatási intézményekkel karöltve járul hozzá Magyarország munkaerőpiacának és tudásalapú társadalmának megerősítéséhez.

A kutatás eredményei úttörő megoldásokat hozhatnak a fizika, a kémia, a gyógyszer-és más iparágak számára.

A 240 millió eurra tervezett költségvetésű ELI-ALPS beruházás elsődleges célja, hogy egy olyan, optikai lézereken alapuló egyedülálló kutatóintézetet hozzon létre, amely alap- és ipari kutatások számára a lehető legnagyobb ismétlési frekvenciával biztosít a lehető legrövidebb fényimpulzusokat bocsásson ki.

Az ELI valójában három lézeres kutatóintézetből áll: Magyarországon, a Cseh Köztársaságban és Romániában jön létre egy-egy intézet európai együttműködéssel és a nemzetközi tudományos közösség részvételével.


A kutatók egy-egy anyag új állapotait hozhatják létre 

Szegeden attoszekundumos, Prága mellett lézeres részecskegyorsítós, míg Bukarest közelében, Magurele-ben fotonukleáris kutatási központ létesül, ezek együttesen a fény és az anyag kölcsönhatásának vizsgálatát minden eddiginél nagyobb intenzitások mellett teszik majd lehetővé, akár az úgynevezett ultra-relativisztikus tartományban is – ismertette a laikusok számára nehezen, a kutatóknak viszont annál jelentősebb súllyal bíró adatokat Varju Katalin.

Az előállított ultraerős és ultrarövid fényimpulzusok sűrű plazmában az anyag új állapotait hozhatják létre.

Alkalmasak lehetnek a vákuum szerkezetének vizsgálatára, vagy másodlagos, nagyenergiájú foton- illetve részecskesugárzást hozhatnak létre. Ez utóbbiakat aztán olyan, egymástól egészen különböző dolgok alapvető dinamikai folyamatai kutatásához lehet használni, mint atommagok, molekulák vagy biológiai sejtek.

A "gyártósor" részlete. 

Lapunk azon kérdésére, hogy mikor kezdődhetnek és kik jöhetnek ide kutatni, a szakember elmondta, a berendezéseket már üzembe helyezték, kutatások is vannak, ám az igazi műszak most kezdődhet: kutatni olyan innovatív vállalkozások, szakemberek jöhetnek, akikkel szerződést köt a lézerközpont. Már telnek az előjegyzések a lézerhasználatra, a lészám aki itt dolgozik, 250 körül van, természetesen a kiszolgáló (back office) személyzettel együtt, a magyar kutatók mellett a világ minden tájáról érkeztek kutatók ide.


Munkában a fizikus-team

Beérkezik például egy fizikus vagy biológuscsoport kérelme a kutatásra, a lézeres csoport végrehajtja, majd az adatok birtokában máris előrelépés történhet a tudományos területen. Ehhez az ELI-ALPS-ban öt elsődleges lézer üzemel, mindegyik más-és más tulajdonságokkal bír. 

Hogy mindez mennyibe kerül? Megtudtuk, számos olyan gép, berendezés van, amely milliárdokat ér. Forintban. A professzor azonban hangsúlyozta: egy-egy kutatás eredménye, felfedezés, innovatív megoldás értéke felbecsülhetetlen hatással lehet az emberiségre.