HiLASE - HiLASE: Nové lasery pro průmysl a výzkum

Hostitelská instituce: Fyzikální ústav AV ČR
Poskytovatel: MŠMT
Název projektu: HiLASE: Nové lasery pro průmysl a výzkum
Akronym: HiLASE
Identifikační kód: LM2015086
Odpovědná osoba: Ing. Tomáš Mocek, Ph.D.
Termín realizace: 1. 1. 2016 - 31. 12. 2019
Celkové náklady: 36 950 000 Kč
Webové stránky: http://www.hilase.cz

Charakteristika

HiLASE představuje excelentní technologickou infrastrukturu v oblasti výzkumu a vývoje laserů na celoevropské úrovni. Nová generace laserových technologií je založena na vysoce účinných zesilovačích diodově čerpaných pevnolátkových laserů (Diode Pumped Solid State Laser – DPSSL). Aktivní prostředí laseru prvního typu zesilovače tvoří chlazený tenký disk, zatímco v druhém případě je využíván kryogenně chlazený deskový zesilovač. V obou typech vyvíjených zesilovačů přináší technologie DPSSL unikátní kombinaci vysoké energie v pulzu, vysoké opakovací frekvence a vysoké účinnosti. Jediným způsobem, jak lze testovat odolnost a dlouhodobou stabilitu optických prvků, je přesné měření prahu poškození způsobeného laserem (Laser Induced Damage Threshold – LIDT). Vymezená část povrchu materiálu je tak v HiLASE vystavena velkému počtu laserových pulsů s vysokou energií a je pozorován vývoj míry poškození materiálu. Víceúčelová experimentální stanice HiLASE pro interakci laseru s hmotou umožní experimenty v oblastech LIDT jak na vzduchu, tak ve vakuu. Zpevňování materiálu rázovou vlnou laseru (Laser Shock Peening – LSP) je progresivní a velmi účinný proces, pomocí kterého se vylepšují vlastnosti povrchu materiálu. Je využíván ke zvýšení odolnosti kovů, aby se předcházelo tvorbě povrchových poruch a selhá- ní materiálu. Mezi ně patří únava materiálu, únavové poškození a korozní praskání. Stanice LSP disponuje robotickým ramenem a umožňuje zpracování povrchu materiálů v souladu s průmyslovými standardy. Od zahájení provozu HiLASE byla v posledních 3 letech navázána spolupráce s více než 10 excelentními zahraničními výzkumnými organizacemi v konkrétních oblastech souvisejících s rozvojem technologie DPSSL a jejími aplikacemi.

Budoucí rozvoj

Za účelem rozšíření aplikačního potenciálu svých kapacit, se HiLASE zaměří primárně na vývoj multi-J laserových systémů kW třídy čerpaných diodami na bázi tenkých disků pro průmyslové a výzkumné aplikace, což povede k efektivní generaci THz vln s pikosekundovou délkou pulsu a vysokým průměrným výkonem či k realizaci kompaktního zdroje EUV záření pro metrologii, litografii a mikro-zpracování. Vývoj a optimalizace 100J/10Hz laserového systému povede ke zvýšení opakovací frekvence až na 100 Hz s omezeným energetickým výstupem a ke zkrácení laserového pulsu. Vývoj technologií v oblasti zesilovačů s vysokou opakovací frekvencí a jejich aplikací bude zahrnovat mj. inteligentní diagnostický systém pro stanici LIDT nebo pokročilé metody laserového zpracování a mikro-obrábění speciálních materiálů.

Socioekonomické přínosy

HiLASE zahrnuje kombinaci různých výzkumných oblastí, jakými jsou materiálový výzkum nebo biomedicínské inženýrství, s laserovou fyzikou a vývojem laserových technologií. Toto propojení výzkumných pracovníků v různých vědních disciplínách má vysoký potenciál vést ke vzniku zcela nových výzkumných oborů a širokým aplikacím laserových technologií v řadě průmyslových odvětví.

Zpět na seznam projektů