2019. június: orvostudomány, ökológia, jegyzet, fizika, lézer, anyagtudomány, tudomány, disszemináció, Nemzeti Agykutatási Program, innováció, építés, atomenergia, biztonságtechnika, élelmiszer, egyetem, zöldkörnyezet, energiagazdálkodás, közlekedés, megújuló energia, környezetvédelem, it

A Wigner Kutatóközpont fejlesztései az ELI-ben

Az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont (Wigner FK) négy kutatócsoportja, köztük két Lendület-csoport is fejleszt az ELI-ALPS lézereivel használható, alkalmazáscent­rikus nanooptikai, fotokémiai és részecskegyorsítási kísérleti berendezéseket a Nemzeti Kiválósági Program által nyújtott támogatásnak köszönhetően. Az alábbiakban ezeket a kutatásokat mutatjuk be, kitérve a későbbi alkalmazásokra is.


A molekuláris rendszerek foto­kémiai/fotofizikai átalakulá­sai fontos szerepet játszanak gazdaságilag releváns mesterséges folyamatokban is. Az ilyen átalakulások mecha­nizmusá­nak feltárá­sában az ún. pumpa-szonda kísérletek megkerülhetetlenek. A gerjesztő („pumpa”) lézerimpulzust általunk vá­lasztott időkülönbséggel követő „szon­da” lézer­impulzusokkal készített spektroszkópiai pillanatképekből kirajzoló­dik a mo­lekulák szerkezeti, elektron­szer­kezeti dinamikája. Így megérthetjük a moleku­láris átalakulásokat befolyásoló tényezőket, és jobb gazdasági hasznosulást érhetünk el. A hagyományos lézerekre épülő vizsgálati módszereknek azonban számos korlátjuk van (kis lézerinten­zi­tás, alacsony érzékenység stb.). Az ELI-ALPS HR lézerének kiemelkedően rövid impulzushossza, nagy ismétlési frek­ven­ciája és intenzitása egyedülálló lehetőséget kínál ultragyors pumpa-szonda kísérletekhez. Célunk ezért egy multi­funkciós, ultragyors időfelbontásos spekt­rométer felépítése az ELI-ALPS-ban. A berendezés képes lesz mind tranziens abszorpciós (TOAS), mind stimulált Raman (SRS) színképek felvételére.

Ultrarövid lézerimpulzusok előállítása a Wigner FK-ban, lézeres védőszemüvegen át fényképezve

Az ELI-ben elsősorban átmenetifém-alapú fényhasznosító rendszerek elekt­ron­szerkezeti dinamikájának feltér­ké­pe­zését végezzük el azért, hogy megértsük azokat a jelenségeket, amelyek a fény elnyelése után néhány fem­tosze­­kun­dum­mal történnek. A mo­lekula­tervezés és szintézis után a komp­lexeket az ultra­gyors TOAS/SRS be­ren­dezéssel vizsgáljuk, hogy például sikerült-e a megfelelő irányba módosítani a potenciálisenergia-felszínt. A fényhasznosító rendszerek kutatása mellett nyitottak maradunk a fotokémia más izgalmas fejezeteinek vizsgálatára is. Ezeken a kutatásokon kívül a Wigner FK által az ELI számára kifejlesztett SRS-rendszerrel gyémántkristályokban létrehozott színcenrumokat, nukleinsavakat és plaz­mo­­nikus rendszereket is hatékonyan tu­dunk majd vizsgálni. A Szegeden végzendő nanooptikai kísérleteink célja pedig olyan diagnosz­tikai eljárások fejlesztése integrált optikai rend­szerek­hez, amelyekkel ultra­gyors információs technológiai vagy szenzorikai alkalmazások valósíthatók meg.

Néhány MeV (millió elektronvolt) energiával rendelkező negatív ion- és semleges atomnyalábokat széles körben használnak kortárs tudományos és technológiai alkalmazásokban. A tel­jesség igénye nélkül ide tartozik különböző felületek növesztése, depozíciós folyamatok és nagy pontosságú litográfia, továbbá biokompatibilitásos felületkezelés negatív ionnyalábbal. Célunk ezért néhány MeV energiájú negatív ion- és semleges atomnyalá­bok előállítása ultrarövid, nagy intenzitású lézerimpulzusokkal, két kísérleti elren­dezésben. Egyrészt negatív ion- és atom­nyalábot fogunk létrehozni speciálisan porlasztott folyadékcseppekben, előze­tesen egy szilárdtest céltárgyban előállított pozitív ionnyaláb konverzió­jával. Másrészt negatív ionokat és atomo­kat keltünk közvetlenül a femto­sze­kun­dumos lézerimpulzusokkal úgy, hogy az impulzusokat a porlasztott fo­lya­dék­ra fókuszáljuk. A fő célunk, hogy fokozzuk a nagy energiájú részecskenyalábok előállításának hatásfokát, je­lentősen nö­velve az ELI-ALPS hozzájárulását a nemzetközi lézeres részecske­gyorsítási kutatásokhoz. A kísérletekhez az ELI 2019 májusában átadott SYLOS lézerét fogjuk használni.•

 
2019. október – Közlekedésfejlesztési különszám

2019. október – Közlekedésfejlesztési különszám

Hírlevél feliratkozás

Innotéka