2011. október: jegyzet, lézer, fizika, mikroszkópia, portré, tudomány, egyetem, disszemináció, biotechnológia, atomenergia, paragrafus, innováció, közlekedés, megújuló energia, zöldkörnyezet, it
2011. október 5.

Szerző:
Szegedi Imre

Fotó:
Csanádi Márton

Izgatják a femtoszekundumos lézerek Maák Pál Andort

Nemzetközi színvonalú optikai tervező­mérnökként emlegetik Maák Pál Andort, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Atomfizika Tanszékének docensét. A femtoszekundumos lézerek és az akuszto­optikai eljárások kombináció­jának ismerője jó húsz éve jött át Erdélyből Magyarországra. A magát „alkalmazott kutatónak” tartó mérnök-fizikus számos oktatási-kutatási feladata közben olykor azt érzi, hogy a kevesebb munka több lenne, de a szétaprózódás szinte kortünet. Számára természetes, hogy a nemzetközi együttműködésben meg­valósuló szegedi szuperlézer működte­tésében is szívesen vállalna aktív szerepet.


Ha most lenne nálam egy görögdinnye, tényleg meg tudná állapítani, hogy az ehető, vagy jobban tettem volna, ha a kereskedőnél hagyom?
– Néhány évvel ezelőtt sokan megkerestek – köztük termesztő cégek, mezőgazdasági egyetemek –, hogy hozzunk létre egy olyan készüléket, amely alkalmas a dinnyék „érettségi” állapotának elemzésére. Az elmúlt években sikerült egy olyan eszközt megalkotni, amely speciálisan megválasztott lézerek segítségével egyértelműen kimutatja, hogy mi van belül. A kutatás biztató eredményeket hozott, de úgy gondoltuk, hogy némi anyagi és szellemi ráfordítással olyan eszközt is létrehozhatunk, amely nemcsak laboratóriumi körülmények között működik, hanem egyszerű kézi készülékként az árusok is igazolni tudják, hogy termékük kiváló minőségű. Azaz friss, édes dinnyét kínálnak, s ehhez meg sem kell lékelni a portékát. Az eszköz létrehozására 2009-ben nyertem egy NKTH-s (Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal) pályázatot, de szerződéskötésig még nem jutottunk el, s ha jól tudom, nagyon sok kutató hozzám hasonló cipőben jár.
A hazai lézerfizika egyik sokoldalú résztvevőjeként tekint önre a szakma, de honnan a vonzódása ehhez a területhez?
– Senki sem születik lézerfizikusnak, én sem gondoltam gyerekkoromban, hogy ezzel a területtel foglalkozom majd évtizedekkel később. Nem voltam az a „robbantgatós”, kísérletezős gyerek, inkább a feladatok megoldása, azaz az elmélet vonzott. Fizika- és matematikafeladatokat oldottam meg, országos versenyeken is indultam, de abban az időben nálunk az volt a helyzet, hogy a feladatokat kiíró fővárosi szakemberek diákjai valahogy mindig jobb eredményeket értek el, mint azok, akik messze a fővárostól próbálkoztak. A pályám ugyanis annyiban sajátos, hogy Erdélyben, Marosvásárhelyen születtem, ott jártam általános és középis­kolába, és első nekifutásra még az egyetemi éveimet is Romániában képzeltem el. 1989-ben érettségiztem, majd sikeresen felvételiztem a Temesvári Műszaki Egyetemre. Akkoriban az volt a szokás, hogy egyetem előtt kato­nának vitték el az embert. Velem is ez történt, ami nem volt egyszerű dolog, hiszen a romániai forradalom 1989 decemberében söpörte el a Ceauşescu-rendszert. Azaz katonaként él­tem át az akkori eseményeket, majd 1990 márciu­sában leszereltem. Számos ok miatt 1990 tavaszán úgy döntöttem, hogy mégsem Temesváron, hanem a Budapesti Műszaki Egyetemen szeretnék tanulni.

Miért gondolta úgy, hogy Magyarországon folytatja tanulmányait?
– Közöttünk is nagyon nagy híre volt a „Műegyetemnek”. Néhány ismerősöm odajárt, néhány a temesvári egyetemről mondott információkat. A kettő közötti különbség okán döntöttem úgy, hogy Budapesten felvételizek. Vonzott a lehetőség, hogy külföldön – hiszen nekem akkor Magyarország külföldnek számított –, egy nemzetközi hírű intézményben tanulhatok. Olyan egyetemen, amely európai szinten elismert diplomát ad.
A Műegyetem központi épületébe lépve az ember márványtáblákat lát a falon. Olyan egykori diákok neveit olvashatja, akik később olimpiai bajnoki címet nyertek, míg a diákok egy másik csoportja Nobel-díjat vehetett át Stockholmban. Hogyan hat ez egy frissen bekerült fiatalra?
– Mindkét cím elnyerése kevesek számára adatik meg, de a példák azt mutatják, hogy nem elérhetetlen egyik sem. Természetesen inspirálóan hat mindenkire az elődök teljesítménye. Több mint húsz éve léptem be először az egyetemre, de ezek az eredmények a mai napig hatnak rám.
Hogyan fogadták a Műegyetemen?
– Az erdélyi származásom időnként mosolyogtató helyzeteket hozott, például az egyetemi évnyitón elhangzott, hogy a hallgatók között van négy román is – Szentgyörgyi István, Nagy István, Maák Pál, Fekete Csaba. Zavart okoztunk abban, hogy minek is tekintsenek bennünket: románnak, romániai magyarnak vagy egyszerűen magyarnak? Az évfolyamtársak között ez sohasem jelentett problémát, többükkel életre szóló barátságot kötöttünk.
Könnyű volt az öt év?
– A tanulmányokkal nem volt semmi baj, a létfenntartással annál több. Az egyetem mellett postai kézbesítőként dolgoztam, színpadot építettem, statisztának mentem, takarítottam, korrepetáltam, majd az utolsó két évben már tanszéki demonstrátorként dolgoztam. Dolgoztam, mert a ma is Marosvásárhelyen élő szüleim a nyugdíjukból nem tudtak támogatni. Az én helyzetem nem számít egyedinek, sok egyetemista élt és él hasonló körülmények között ma is.

A Villamosmérnöki Karra járt, ahol a mérnök-fizikus szakot végezte el. Ilyen diplomával a zsebében, gondolom, kapkodtak önért a cégek?
– Felmerült bennem, hogy nem maradok az egyetemen, néhány interjúra el is mentem, de időben beláttam, hogy az én he­lyem nem „kint” van, hanem az egyetemen. Doktorandusz lettem, majd hosszabb időt töltöttem Németországban és Franciaországban. A műszaki fizika egyre jobban magával ra­gadott, egyre jobban elmélyedtem a félvezető fizikán alapuló technológiákban. Ehhez jött később a félvezető lézerek, majd általában a lézertechnológia minél alaposabb megis­merése, ezek optikai alkalmazása.
Mi volt az első olyan fejlesztés, amelynél érzékelni lehetett, hogy ön számára a kutatói lét meghatározó lesz?
– Egy kft. részére háromdimenziós képet megjelenítő displayt alkottunk, amely akusztooptikai elven működött. Optimalizáltam a rendszer lelkét jelentő kristály paramétereit, másrészt az egésznek a méreteit.
Mit jelent az akusztooptika?
– Bizonyos közegek megváltoztatják a törésmutatójukat akusztikus gerjesztésre, s ezáltal képesek vagyunk a fény paramétereit hanggal befolyásolni. A hanghullám hatására ugyanis az anyagban sűrűsödések és ritkulások keletkeznek. Azokon a helyeken, ahol az anyag összesűrűsödik, a törésmutató megnövekszik, a ritkulások helyein pedig csökken. Az akusztikus gerjesztés hatására a közeg törésmutatója dinamikusan változó rétegződéseket mutat. Számos gyakorlati alkalmazása van az akusztooptikai effektust kihasználó berendezéseknek. Találkozhatunk velük optikai modulátorokban, kapcsolókban, szűrőkben, nyalábosztókban és frekvenciaváltókban is.
A Műegyetemen 2000-ben szerezte meg a PhD-t. De mit keres egy kutató vénájú optikai tervezőmérnök, lézerfizikus itt, hiszen a kívülálló azt hinné, hogy egy akadémiai kutatóintézetben vagy valamelyik tudományegyetemen sokkal több lehetősége lenne a kutatásra?
– A Műegyetem hatalmas intézmény, ahol nagyon sok részfeladatot kell megoldani. Nekem mint optikai tervezőmérnöknek megannyi alkalmazott témában kell helytállnom. Itt is folyamatosan fejlesztünk nagyon sok optikai elvű berendezést különböző témakörökben – például fluoreszcencia-mérés, optikai távközlés, optikai adatfeldolgozás és -tárolás, mikroszkópia, lézertechnológia – azért, hogy lépést tudjunk tartani a nagyvilággal. Így kerültem kapcsolatba Rózsa Balázzsal, akivel a háromdimenziós mikroszkópot alkottuk meg vagy a KFKI kutatóival, akikkel szintén lézerrendszereket építettünk közösen. Az eddigi feladatokon túl most egy újabb, hatalmas kihívásnak kell megfelelni.
A nemzetközi együttműködésben meg­valósuló szegedi szuperlézer működtetéséhez szakemberek, mérnökök és fizikusok kellenek, akiket a Szegedi Tudományegyetem egyedül nem tud kiképezni. Éppen ezért a szegedi és a pécsi egyetem, valamint a budapesti Műegyetem összefogásával közös optikai-lézertechnológiai képzés indul.
Budapesten lakik és dolgozik, de hamarosan Szegeden épül egy olyan lézerberendezés, amellyel dolgozni minden kutató álma. Lehet, hogy újabb költözés előtt áll?
– Először épüljön meg a szegedi lézer. Ha úgy látom, hogy ott több hasznos dolgot tudok végezni, mint itt a fővárosban, akkor elképzelhető, hogy odaköltözöm.
Minek tartja magát, alkalmazott vagy alapkutatónak?
– Alkalmazott kutatónak, még akkor is, ha tudom, hogy a tudományon belül az alapkutatásnak nagyobb a presztízse. Viszont az alapkutatók is elismerik, hogy alkalmazott kutatási eredmények nélkül ők sem jutnának messzire. Valódi eredmények ott születnek, ahol az alap- és az alkalmazott kutatók együttműködnek, s egymás eredményeit felhasználják.
Ez az értékkülönbség okoz feszültséget a két tudóstábor között?
– Nem érzékelek ilyet.
A Műegyetem Atomfizika Tanszékének docense, tehát oktat, emellett kutat, pályázatokat ír, mint mindenki más a felsőoktatási intézményekben. Nem forgácsolódik szét?
– Nagyon fontos számomra az oktatás, mert évről évre felbukkannak nagyon tehetséges hallgatók: egy-egy mostani elsőévessel ötödéveseknek vagy doktoranduszoknak való feladatokat oldunk meg. Tudom, számtalan helyen arról esik szó, hogy csökken a bekerülő egyetemisták általános tudása, ami más szakokon elképzelhető, de nálunk, a fizikusképzésben és a villamosmérnök kari oktatásban nem nagyon tapasztalni a visszaesést. A mi esetünkben az sem igaz, hogy csökkenne a jelentkezők száma. A hallgatók java része jól képzett és érdeklődő.

Mennyi időt köt le az oktatás, s mennyi idő jut a saját kutatásokra?
– Rengeteg feladatot kell hatékonyan ellátni, ezért nagyon elaprózódik az időm. Az oktatás és az azzal kapcsolatos felkészülés a munkaidő csaknem felét elviszi, a másik fele marad a kutatásra. Szerencsére a diplomamunkások és a doktoranduszok sokat segítenek, de ahhoz, hogy ezt minél jobban tegyék, őket is folyamatosan képezni kell, ami újabb idő- és energiabefektetés.
Az ön több évtizedes energiabefektetése megtérült már?
– Remélem, hogy még nem értem a pályám csúcsára.
A Műegyetem hatalmas intézmény, ahol több tízezer ember tanul, illetve oktat. Ebben a hatalmas tömegben meg lehet találni azt a néhány tucatot, akik „kritikus tömegként” az egyes ember számára szakmai fejlődést jelenthetnek?
– Az egyetemen belül nagyon hatékony az együttműködés, mindig meg lehet találni azt a személyt vagy kutatócsoportot, aki, illetve amely segíteni tud például egy áramkör fejlesztésében, valamilyen mérésben vagy egy gépészeti probléma megoldásában. A kritikus tömeg adott, és hatékonyan működik.
Azt hallani, hogy az egyetemen az oktatók majd mindegyikének van saját vállalkozása, gondolom, ez alól ön sem kivétel. Miért van erre szükség?
– Csak céges háttérrel tud az ember külső megbízásokat ellátni. Műszerek tervezése, fejlesztése – így például a korábban említett, a dinnyék minőségét tesztelő eszköz – ilyen alapon megy nálunk. Az Atomfizika Tanszék erős ipari kapcsolatokat épített ki, ami a tanszék fennmaradása, fejlődése szempontjából alapvető jelentőségű.
Mit tapasztal, van társadalmi presztízse annak, amit csinál?
– Én is bekerültem egy skatulyába – egyetemi docens vagyok az ország egyik elitegyetemén –, aminek mindenképpen van értéke. A nagyközönség értelemszerűen nemigen tudja, tudhatja, hogy mivel foglalkozik az egyetemen valaki, de a szűkebb szakma visszajelzései megfelelő értékmérőt jelentenek. Ilyen visszajelzésekből sokat kapok, ami örömmel tölt el. Szeretném megszerezni az MTA doktora címet, ami ugyancsak fontos visszajelzés.
Fontosak az ön számára a különféle címek?
– Nem a cím érdekel, hanem az a munka, az a szakmai teljesítmény, ami egy adott cím megszerzéséhez követelmény.
Interjúsorozatunk előző alanya, Rózsa Balázs orvos-fizikus szerint ön Európa egyik legjobb optikai tervezőmérnöke…
– …ami szerintem nem állja meg a helyét, mert Európában nagyon sok kiváló szakember dolgozik. Volt néhány ötletem, amelyek működőképesnek bizonyultak, ilyen például a Rózsa Balázzsal létrehozott háromdimenziós lézermikroszkóp, amelybe nagyon sok időt és energiát fektettem. De hiába az évtizedes szakmai múlt, az akusztooptikai problémák terén is érnek meglepetések, mert a kutatás nem egyértelműen sikeres. Olykor éveket fordítunk egy témára, mégsem hozza meg az előzetesen remélt eredményt. Az ilyen zsákutcák nem hatnak túlzottan pozitívan az ember lelkére.
A szakterületén mi foglalkoztatja manapság?
– Az ultrarövid, azaz femtoszekundumos lézerekkel kapcsolatos problémák állnak közel hozzám. Az ultrarövid lézerimpulzusoknak számos alkalmazási területe van, hiszen a femtoszekundomos lézerekkel olyan nagyon gyors folyamatokat tudunk spektroszkópiai módszerekkel vizsgálni, amelyek máshogy nem lennének követhetők. Ilyen egyebek között a molekulákban atomi szinten lejátszódó folyamatok tanulmányozása, az anyag fénnyel való gerjesztésre adott válaszainak megfigyelése – minden egyes alkalmazásnál az impulzusban összesűrített nagyon nagy csúcsteljesítményt használják ki. A téma jelentőségét mutatja, hogy 1999-ben a kémiai Nobel-díjat Ahmed H. Zewail kapta a femtokémia területén végzett munkásságáért. A femtoszekundumos lézerek segítségével 3D képeket lehet készíteni élő biológiai szövetekről. Napjaink egyik ígéretes területének számít a femtoszekundumos kommunikáció. Ennek az a lényege, hogy egyetlen femtoszekundumos impulzusba hatalmas mennyiségű információt tudunk belesűríteni. Nagyon rövid impulzusba nagyságrenddel több üzenet fér el. Mindennek a kulcsa az, hogy technológiailag jó eszközöket, például elektro-optikai vagy akusztooptikai modulátorokat csináljunk. Megtalálni az optimális eszközt, amelyet optimális paraméterekre beállítva működtetünk. Hatalmas előrelépés, hogy idén végre megvehettük az első femtoszekundumos lézerünket – miközben 2001 óta ezzel a területtel is foglalkoztam.
Lézer nélkül hogyan művelte a lézerfizikát?
– Nagyon nehezen. Együttműködésekkel – Szegeddel és a KFKI-val –, ám ezeket nehéz volt összehozni, és nem is volt hatékony.
Mit csinál, amikor nem lézerrel foglalkozik?
– Kikapcsolódom, de ez az én esetemben nem könnyű, mert a szakmám egyúttal a hobbim is. A fiammal szeretünk sziklát mászni, kirándulni a hegyekben. Színházba és fesztiválokra is járunk az ugyancsak erdélyi, dicsőszentmártoni származású, geológus feleségemmel. Igyekszünk mindent kihasználni, amit értékként Budapest a számunkra nyújthat.

Maák Pál Andor 1971-ben Marosvásár­helyen született, középiskolai tanulmányait is szülővárosában végezte. 1989-ben sikeresen felvételizett a Temesvári Műszaki Egyetemre. A romániai katonaság után sikeresen felvételizett a Budapesti Műszaki Egyetemre. 1995-ben végzett mérnök-fizikusként a Villamosmérnök Karon. 2000-ben szerezte meg
a PhD tudományos fokozatot. Jelenleg a BME Atomfizika Tanszékének docense.

Maradt kapcsolata Erdéllyel, Marosvásárhellyel? Számon tartják a munkásságát?
– Gyakran visszamegyek, de ezek a látogatások a családra és a barátokra korlátozódnak. Szakmai életemet a Csíkszeredán, Kolozsváron és Marosvásárhelyen működő Sapientia Erdélyi Magyar Tudományegyetemen dolgozó munkatársaim, valamint régi tanáraim ismerik.
Marad Magyarországon, vagy esetleg olyan helyre költözik, ahol nem kell tíz évet várni egy femtolézerre?
– Maradok. A terveim idekötnek. A karrierem is megfelelő ütemben fejlődik, ez akkor is igaz, ha kissé hajszoltnak érzem magam és bánt, hogy erőimet szétforgácsolom. Hatékonyabbnak tartanám, ha kevesebb lenne a téma, ha kevesebb lenne a külső megbízás és jobban el lehetne mélyedni egy-egy témában. De nem panaszkodom, mert sokkal több lehetőséget kaptam az élettől Budapesten, mintha ezt a szakmát a temesvári egyetemen folytattam volna. Romániában ugyanis a kutatási pénzek Bukarestre koncentrálódnak.
Továbbgurítva a labdát, kiről olvasna hasonló beszélgetést?
Gali Ádám fizikust javaslom, akivel gyakran együtt focizunk, de elsősorban nem ezért, hanem pályája, eredményei miatt tartom őt izgalmas személyiségnek; biológiai észlelőrendszerekhez és harmadik generációs napelemekhez fejleszt újszerű megoldásokat.•

 
Innotéka