Jövő nyárra teljesen elkészül a szegedi lézer­központ

„Megfordultak már nálunk dél-koreaiak, amerikaiak, franciák, németek, finnek és hollandok. Volt, akit visszatérő vendégként köszöntöttünk. Eddig negyven kísérlet futott, összesen négyezer órát dolgoztatták a berendezéseinket” – nyilatkozta lapunknak Varjú Katalin, a szegedi ELI-ALPS tudományos igazgatója. A fizikus szerint most érték el azt a szintet, amikor már figyelik, hogy milyen eredmények születnek a lézerközpontban.


„A szegedi lézerközpontot a semmiből hoztuk létre, 2014 óta egyre több ember dolgozik azon, hogy az álomból valóság legyen, de még nem mondhatjuk azt, hogy látjuk a folyamat végét. Az épület kész, de a kutatási berendezések tekintetében még az építési fázisban járunk” – nyilatkozta a magazinunk portré­rovatában tavaly májusban megjelent interjúban. Mi történt az elmúlt egy évben?

– Ez az időszak szorgos építkezéssel telt, nem bővelkedett látványos eredményekben.

A berendezések beüzemelése, továbbfejlesztése folyamatosan zajlik.

A lézerek elkészültével most épülnek a másodlagos források, a kísérleti állomások. Hasonlóan fontos a tudományos közösség megszólítása. Sikerült, mennyire figyeltek fel a fizikusok a hívó szóra?

– Az attoszekundumos tudományterület kiemelt konferenciáját kétévente szokták megrendezni – természetesen ezt a hagyo­mányt is megszakította a koronavírus-járvány. A 2019-es konferenciát Szegeden tartottuk, a következőre az előbb említett ok miatt három évet várt a fizikus közösség. Idén Orlando adott otthont az eseménynek, ahol érdekes volt megtapasztalni, hogy a szakma felfigyelt ránk. A világ minden tájáról érkezett 350 szakember közül nagyon sokan faggattak bennünket, hogyan halad a szegedi lézerközpont építése, mik az eddigi eredmények, és mikor jöhetnek hozzánk kísérletezni. A figyelem akkor lesz még intenzívebb, ha a szegedi kísérletek eredményei publikációk formájában megjelennek. A kutatóintézetünk egyébként elért abba a fázisba, hogy sorra jelennek meg a központhoz kötődő eredmények. Ehhez azonban idő kellett, hiszen fel kellett építeni a központot, fel kellett szerelni lézerekkel, és meg kellett valósítani a kísérleteket, majd publikálni az eredményeit. Ez egy folyamat. Most már figyelik, hogy milyen eredmények születnek itt.

Az ELI-ALPS-nál olyan feltételeket szeretnének biztosítani, amelyek Szegeden releváns kutatásokat tesznek lehetővé. Miként segítik ezt a folyamatot?

– Elsősorban azzal, hogy csúcstechnoló­giájú környezetet biztosítunk. Így aztán olyan kísérlet végezhető Szegeden, ami­nek később érdemi szakmai visszhangja lesz.

Az Európai Unió Horizont 2020 keretprogramjának egyik eleme az IMPULSE-pro­jekt, amely azt a célt tűzte ki, hogy az ELI-kutatóintézeteket bevezesse a működési fázisba. Illetve kampányol, népszerűsít annak érdekében, hogy minél többen meg­ismerjék az ELI három központjában – Bukarestben, Prágában és Szegeden – folyó munkát, az ottani lehetőségeket. A felhasználói élmény javítására is van forrás, ami azt jelenti, hogy kisebb fejlesztésekre ad pénzt az IMPULSE azért, hogy speciális kísérletet is el tudjanak végezni a vendégkutatók.

Tíz európai ország 15 konzorciumi partnerének részvételével indult el az IMPULSE-projekt, amely az ELI infrastruktúrájához tartozó kutatóintézetek hatékony, fenntartható és zökkenőmentes integrációja, a tudományos, műszaki és szervezeti kérdéseket is bele­értve. Az IMPULSE kisebb fejlesztésekre ad pénzt azért, hogy speciális kísérletet is el tudjanak végezni a vendégkutatók.
Született már – a szavaival élve – visszhangos kísérlet?

– Minden eredmény érdekli a szakmai közönséget. Jelenleg az eszközeink bemutatása a legfontosabb, amire „ráharaphat” egy kutatócsoport.

A tervezett kilenc lézerből eddig öt ké­szült el. Az utóbbi időszak egyik legnagyobb feladata a franciák által gyár­tott lézer összeszerelése és beüzemelése. Hogyan áll ez utóbbi berendezés?

– Megjegyezném, hogy nemcsak elkészült az öt lézer, de felhasználói kísérlet is folyt már rajtuk! A lézereink egyedileg fejlesztett berendezések, és a fejlesztőkön múlik, hogy a tesztelések idején odaengednek-e bennünket, vagy sem. Az intézetben már volt arra példa, hogy a lézert hivatalosan nem adták át, de már mérhettek azon a felhasználóink. A francia fejlesztésű lézer lesz a legnagyobb – és a nagyságából adódóan problémákkal is meg kell küzdeni. A peta­wattos lézerként emlegetett eszköznél az a legfőbb gond, hogy a lézerek technológiai fejlett­sége nem érte el azt a szintet, amit mi a szerződéskötés idején reméltünk. Ezért csúszik ez a projekt. A franciák megígérték, hogy jövő nyárra elkészülnek. Azon dolgo­zunk, hogy 2023 közepén mind a kilenc lézer működjön.

A szegedi intézet életében fontos mér­földkő volt, hogy 2020 tavaszán az ELI-projekt koordinációjával megbí­zott cseh szakemberek – Csehország, Magyarország, Olaszország és Litvá­nia mint alapító tagok képviseletében – Brüsszelben benyújtották az ELI-ERIC megalapítására vonatkozó kérvényt, amelyet 2021 tavaszán elfogadtak az Unió központjában. Miért volt szükség erre a lépésre? Mi az ELI-ERIC feladata?

– Az ELI-központok az uniós kohéziós strukturális alap támogatásából épültek meg, de az alap a tudásbázisok működtetésére és üzemeltetésére nem ad pénzt. Az eredeti terv az volt, hogy a lézeres kutatásban aktív európai országok létrehoznak egy alapot, amelyből finanszírozzák a működtetést. Ahogy az idő haladt előre, világossá vált, hogy ez az alap nem könnyen jön létre. Ezért volt szükség az ELI-intézetek üzemeltetését koordináló szervezetre, ami az ELI-ERIC lett. Egy olyan ernyőszervezetre kell gondolni, amely az üzemeltetést biztosítja az eltérő jogi struktúrában felépített központokban. A prágai központ például a Cseh Tudományos Akadémia egyik osztályaként épült, míg a szegedi központot egy nonprofit kft. hozta létre. Az ELI-ERIC-et a kérdésben említett négy ország alapította, és dolgozunk további tagok csatlakoztatásán.

Ahhoz, hogy a világ élvonalában ne átmenetileg legyenek jelen, hanem folyamatosan, állandó fejlesztésre lesz szükség. Nemzetközi bázisként kell működniük, ami folyamatos befektetések nélkül nem lehetséges. Honnan lesz forrás a folyamatos fejlesztésre?

– Ezt a feladatot is az ELI-ERIC látja majd el. Koordinálja a három intézet működését, illetve pénzügyi forrásokat teremt. Ott dől el, hogy milyen fejlesztést tudnak a jövőben finanszírozni, és miről kell lemondani.

Mire használhatók a szegedi központ egyik fő attrakciójának számító attoszekundumos impulzusok?

– Ezek az impulzusok – amelyek nagyon sok szempontból hasonlítanak a lézerimpulzusokhoz – a fény-anyag kölcsönhatás termékei. Ilyen hasonlóság egyebek mellett a rövidségük és a koherenciájuk. A lézerimpulzusokat és az attoszekundumos impulzusokat elsősorban arra használjuk, hogy valamilyen gyorsan változó folyamatról, dinamikus rendszerről pillanatfelvételeket készítsünk. Közérthető példa: mi történik, amikor egy vízcsepp egy pohárba esik? Felfröccsen, de ennek láttatása speciális technikát igényel. Mi itt persze nem erre fókuszálunk, hanem ultragyors folyamatokat elemzünk. Ha például egy attoszekundumos impulzus egy molekulából leszakít egy elektront, meg tudjuk nézni, hogy a megmaradt elektronok hogyan rendeződnek át. Az elektronvesztés miatt például szétszakad-e a molekula, vagy pusztán változik a térbeli elrendeződése?

Azaz, olyan folyamatok vizsgálatára alkalmasak az attoszekundumos impulzusok, ahol az elektronok mozgásának jelentősége van.

Az itteni lézerek annyira egyediek, hogy bizonyos méréseket csak itt lehet elvégezni?

– Igen is meg nem is. Attól kezdve, hogy egy cég egy lézert kifejlesztett, bárkinek eladhatja. És mivel ezek jó lézerek, el is adják azokat az érdeklődőknek. Nekünk nem az a célunk, hogy annyira egyedi lézerünk legyen, mint senki másnak. A mi célunk az, hogy ne csak lézerünk legyen, hanem köré olyan infrastruktúra épüljön – másodlagos források, kísérleti állomások, detektorok, diagnosztikai eszközök –, amilyet kevesen engedhetnek meg maguknak. Egy-egy lézert akár egyetemi laboratórium is megvásárolhat, mi azonban olyan eszközparkot építünk, ahol sok minden elérhető. Olyanokat várunk, akiknek van hozzánk hasonló lézerük, de nincs ilyen léptékű infrastruktúrájuk. A következő lépés olyan kutatócsoportok megcélzása, akik életükben nem dolgoztak lézerrel, de szeretnének mintákat hozni, hogy a mi eszközeinkkel teszteljék azok tulajdonságait.

Szempont, hogy a lézer köré olyan infrastruktúra épüljön – másodlagos források, kísérleti állomások, detektorok, diagnosztikai eszközök –, amilyet kevesen engedhetnek meg maguknak. A képen a kutatási tevékenységekhez szükséges egyedi igényeket kiszolgáló mechanikai műhely látható.
Kik pályázhatnak szegedi lézeres kutatási időre? Csak fizi­kusokat várnak, vagy más tudományágak képviselői is eséllyel jelentkezhetnek, ha megfelelő koncepcióval állnak elő?

– Az ELI-ERIC-en keresztül többféle módon lehet nyalábidőhöz jutni. Nyílt kutatásra pályázhatnak azzal a feltétellel, hogy közzéteszik a kísérleti eredményeiket. Ilyenkor kizárólag a kutatás minősége dönti el, hogy kap-e engedélyt a kutató; ezt egy nemzetközi bírálóbizottság ítéli meg. Az is kaphat mérési időt, aki az EU által kitűzött missziókhoz csatlakozó mérést, kutatást szeretne végezni. Ha egy ipari partner nem akarja megosztani a nyilvánossággal az eredményeit, az pénzért használhatja a berendezéseket. Jelenleg fizikusok, vegyészek, biológusok, anyagtudósok mérnek a lézerekkel.

A hazai kutatóhelyek közül a Szegedi Tudományegyetemnek a legjobb a rálátása a berendezéseinkre, onnan több kérés érkezett kutatási időre. Emellett a Szegedi Biológiai Kutatóközpontból is több csoport kísérletezett már nálunk, illetve az ELKH (Eötvös Loránd Kutatási Hálózat – a szerk.) tagintézetei, valamint a Wigner Fizikai Kutatóközpont.

Mikor és honnan jöttek az első kutatócsoportok?

– 2018-ban érkeztek az „első fecskék”, egy-egy görög, illetve svájci csoport. Azóta megfordultak már nálunk dél-koreaiak, amerikaiak, franciák, németek, finnek és hollandok. Voltak, akiket visszatérő vendégként köszöntöttünk. Eddig negyven kísérlet futott, összességében négyezer órát dolgoztatták a berendezéseinket. Az érdeklődőket próbáljuk úgy elosztani, hogy ne akadályozzák egymás munkáját. Őszintén megvallva, az építkezés fázisában jobb, ha nem tolonganak a felhasználók ná­lunk, de szükség van a tapasztalatszerzésre. Ha egyszerre két kísérlet fut, az már az erőink jelentős részét leköti.

A koronavírus-járvány milyen hatással volt a központ életére?

– A hatalmas tereknek és az időben meghozott óvintézkedéseknek köszönhetően nem volt nagy járvány az intézetben. 2020 tavaszán váltott ütemben dolgoztunk, aki tudott, otthonról végezte a munkáját. Ez egy kis késlekedést okozott az életünkben. Ennél sokkal nagyobb problémának tekintjük, hogy a járvány miatt a beszállítói láncok akadoznak, emiatt rendkívüli módon elhúzódnak a beszerzéseink. Nagyon nehéz rövid idő alatt jó minőséget, megfizethető áron venni. Az optikai elemekre, amelyeket a járvány és az orosz–ukrán háború előtt két-három hónap alatt szereztünk be, most tíz-tizenegy hónap szállítási határidőt vállalnak a partnerek.

A Szegedi Tudományegyetem, a párizsi École Polytechnique és a kaliforniai székhelyű Tri Alpha Energy (TAE) vállalat 2019-ben kötött szakmai együttműködési megállapodást. A nemzetközi projekt célja egy olyan lézeres technológia kifejlesztése, amely könnyebbé teszi a nukleáris erőművek hulladékának lebontását. Az év elején azt jelentették, hogy mérföldkőhöz érkeztek. Mi volt ez az érdemi előrelépés?

– A konzorcium tagjai úgy állítanak elő gyors neutronokat, hogy lézeres impulzu­sokkal protont gyorsítanak, ami deutériummal dúsított céltárgyba ütközik, ahol fúzió lép fel, aminek egyik végterméke a neutron. Ez úgy kapcsolódik a használt fűtőanyagok kezeléséhez, hogy a transz­mutációnak nevezett folyamat beindításához neutronok kellenek. A sikeres kísérlet folytatásaként a részt vevő intézetek azt vizsgálják, hogy ezek a neutronok milyen más célra használhatók.

2019-ben kötött szakmai együttműködési megállapodást a Szegedi Tudományegyetem, a párizsi École Polytechnique és a kaliforniai székhelyű Tri Alpha Energy vállalat. A nemzetközi projekt – melyben a kutatóintézet is részt vesz – célja egy olyan lézeres technológia kifejlesztése, amely könnyebbé teszi a nukleáris erőművek hulladékának lebontását.
2021 novemberében megnyílt az interaktív látogatóközpontjuk. A látogatók lézerhárfával, forgó tavirózsával és lézeres hangátvivővel is találkozhatnak. Kötelező dologról van szó, mert másutt is van ilyen, vagy a szakmai utánpótlás egyik eszközét látják a központban?

– Szó sincs kötelező dologról. Az ismeret­terjesztés, az utánpótlás-nevelés nem szerepel az ELI-program céljai között. Egye­temi oktatóként ez nekem nagyon fontos, a látogatóközpont az én hobbimként indult. Nagyon fontosnak tartom, hogy minden lehetséges kommunikációs csatornát kihasználjunk a fiatalok fizikai ismereteinek fejlesztésére, hogy minél inkább megszerettessük velük ezt a tudományágat.

Mi itt elsősorban az optika minél látványosabb bemutatására törekszünk. Aminek remélhetőleg az lesz a „mellékterméke”, hogy néhányan érdeklődnek a fizika, a szakmánk iránt, és talán nő majd az ilyen irányba továbbtanulók száma.

Varjú Katalin igazgató fontosnak tartja a fiatalok fizikai ismereteinek bővítését, hogy minél inkább megszeressék ezt a tudományágat. A képen középiskolai vetélkedő résztvevőinek magyaráz az ELI-ALPS egyik laboratóriumában.
Tavaly tavasszal azt mondta, hogy maguk is elcsodálkoznak azon, hogy milyen intenzíven érdeklődnek az itt folyó munka iránt nemcsak Európából, de az Egyesült Államokból, Kínából és Indiából is. Észrevették, hogy Euró­pa elhúzott a rövid impulzusú nagy intenzitású lézerek terén. Próbálnak utolérni bennünket. Együttműködést kérnek tőlünk a saját eszközeik építéséhez. Szokatlan, hogy segítik a konkurenciát. Nem tartanak attól, hogy a fejükre nőnek?

– Amíg egy kutató nem teszi közzé az eredményét, addig titkolózik, mert ő akar az első lenni. Ezt követően azonban az viszi előre a tudományt, ha a felismeréseket megosztják a szakemberek. Az adott eredmény kapcsán olyan ötlet juthat más eszébe, ami nekem nem. A titkolózás tehát korlátos. Mi, ha akarnánk sem tudnánk titkolni a lézeres technológiánkat, hiszen az ezeket fejlesztő cégek másoknak is el­adják a fejlesztésük eredményét.

Augusztus közepén jelent meg az ELI-ERIC első évének összefoglalója. Het­ven­két oldalas dokumentumban foglalták össze az alapítás óta eltelt időszak eseményeit, eredményeit. A központ tu­dományos igazgatójaként, gondolom, minden eredmény fontos, de melyik áll a legközelebb Önhöz?

– Nekem az fontos, hogy az ELI fejlődjön, és az itt dolgozó kutatók élvezzék a munkájukat, hogy csúcstechnológiás eszközöket fejleszthetnek és azokkal dolgozhassanak.

A kutatóközpont mellett elterülő Science Parkban idén adták át a Szegedi Tudományegyetem Inkubátorházát. Az Inkubátorház a lézer miatt települt a központ mellé? Ha igen, lesznek-e követői?

– A Science Park tőlünk független kezdeményezés, de a „marketingje” kezdettől fogva azon alapszik, hogy egy világszín­vonalú kutatási nagyberendezés köré épül. Mi arra számítunk, hogy az ideköltöző tudásközpontok kollégáival kiépülő kapcsolatok mindenki számára hasznosak lehetnek.

Mit ért el eddig, és mi az, amit minden­képpen el akar érni a központ tudományos igazgatójaként?

– Fizikusként hatalmas kihívás, hogy egy ilyen összetett programot kell kézben tartani, levezényelni, ahol nemcsak a szakmai, hanem pénzügyi és jogi aspektusokra is figyelni kell. Minden erőforrásunkat leköti az a feladat, hogy jövő nyáron sikeresen lezárhassuk az építkezési fázist. Nagyon várom már, hogy a megvalósítási fázis végével ismét jusson időm a kutatásra is.•


 
Archívum
 2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018  2019  2020  2021  2022
Címkék

Innotéka