Ing. Bedřich Rus, Ph.D.
Ing. Pavel Bakule, DPhil.
Michaela Kvasničková
Oddělení 91 vyvíjí, uvádí do provozu a provozuje laserové systémy ve výzkumném centru ELI Beamlines. Vývoj a uvádění do provozu probíhají v mezinárodní spolupráci zahrnující významné světové laboratoře a subjekty v oboru laserových technologií, z nichž nejvýznamnější je Lawrence Livermore National Laboratory (USA). Laserový systém L4 ATON je uváděn v současné době do plného provozu - v současné době se jedná o nejintenzivnější laser světa.
Laserový systém L1 ALLEGRA
Vysokorepetiční laserový systém L1 ALLEGRA je vyvíjen a budován vlastními silami oddělení 91. Tento laser bude sloužit především k buzení monochromatických i širokopásmových femtosekundových zdrojů rentgenového záření pro materiálové, molekulární a biomolekulární aplikace, a rovněž ke generaci kompaktních zdrojů urychlených částic. L1ALLEGRA nyní poskytuje laserové pulsy o délce cca 12 fs a energii cca 20 mJ. V roce 2019 bude tento systém jednak sloužit mezinárodním uživatelům centra ELI Beamlines, jednak bude zprovozněním dalších zesilujících stupňů v několika postupných krocích zvyšována jeho výstupní energie až na úroveň přesahující 100 mJ. Svými parametry a flexibilitou je systém L1 ALLEGRA jedním z nejmodernějších laserových řetězců svého druhu na světě.
Laserový systém L2 DUHA
V roce 2018 byla v centru ELI Beamlines rovněž nainstalována první část laserového systému L2, vysokorepetičního diodově čerpaného 10J laserového řetězce s aktivním prostředím Yb:YAG chlazeným na teplotu cca 150 ° C. Hlavice výkonového zesilovače tohoto laseru byla vyvinuta v Rutherford Appleton Laboratory (Velká Británie). Celý 10J laserový řetězec byl v předchozích letech úspěšně testován v laboratoři Sofia FZÚ v areálu Slovanka. Na vývoji systému se aktivně podílel i tuzemský průmysl (vývoj vysoce homogenních Yb:YAG monokrystalů a vývoj kryogenní jednotky na bázi Braytonova cyklu s vodou jako primárním zdrojem chladu). Diodově čerpaný kryogenní laser 10 J bude v následujícím období v rámci projektu DUHA modifikován tak, aby byl možný jeho provoz na opakovací frekvenci 20 Hz (a v další fázi na 50 Hz). Frekvenčně konvertovaný výstup systému (projektovaná energie >4 J na vlnové délce 515 nm při opakovací frekvenci 20 Hz) bude použit pro buzení vysokoenergetického parametrického OPCPA řetězce generujícího širokopásmové pulsy, jejichž délka po finální kompresi bude cca 25 fs a provozovat laserový systém při výrazně vyšší opakovací frekvenci 50 Hz, což je mnohem více, než bylo původně plánováno 10 Hz opakování.
Laserový systém L3 HAPLS
Koncem června 2018 byly v ELI Beamlines úspěšně završeny instalace a zprovozňování laserového systému L3HAPLS (High repetition rate Advanced Petawatt Laser System), který byl ve spolupráci s týmem oddělení 91 vyvinut, počínaje zářím 2013, americkou laboratoří Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL). Instalace systému L3-HAPLS a jeho integrace do infrastruktury ELI Beamlines proběhla v intenzivní spolupráci českého a amerického týmu. Součástí prací byla rovněž instalace vakuového optického kompresoru výstupních laserových pulsů, který byl navržen a zhotoven ve spolupráci s českým průmyslem.
Laser vyvinut ve spolupráci s Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), USA.
Laserový systém L4 ATON
V období září až prosinec 2018 byl v centru ELI Beamlines dále instalován kJ laser L4 ATON, jehož cílem je generace pulsů se špičkovým výkonem 10 PW. Laser L4 je schopen poskytovat výstupní pulsy s četností až 1krát za minutu, což je nejméně 30krát více, než je potenciál srovnatelných kJ výkonových laserů existujících v několika málo světových výzkumných centrech. Laserový systém L4 byl vyvinut americkou společností National Energetics v intenzivní spolupráci s pracovníky ELI Beamlines. Dodavatelem několika subsystémů je dále litevská technologická společnost EKSPLA a laboratoř Lawrence Livermore National Laboratory. Na realizaci projektu se rovněž významně podílí i český technologický průmysl (vysokonapěťové kondenzátorové baterie, optomechanické, vakuové a elektronické systémy, realizace komory obřího vakuového kompresoru).
L4 ATON LASER - 10PW - nejintenzivnější laser světa
Vyvinuto ve spolupráci s:
National energetics, USA
Lawrence Livermore National Laboratory, USA
EKSPLA, Litva
Rozměry kompresoru: délka 18 metrů, výška 4,2 metru. Hmotnost 42 tun
Výrobce: Straicher, Česká republika
Více informací najdete na webu ELI BEAMLINES.