Download
slide1 n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Mezinárodní projekt ČR kandidátem na umístění ELI PowerPoint Presentation
Download Presentation
Mezinárodní projekt ČR kandidátem na umístění ELI

Mezinárodní projekt ČR kandidátem na umístění ELI

94 Vues Download Presentation
Télécharger la présentation

Mezinárodní projekt ČR kandidátem na umístění ELI

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. ELI (Extreme Light Infrastructure): projekt nejvýkonnějšího laseru na světě pro výzkum a vývoj technologií Mezinárodní projekt ČR kandidátem na umístění ELI

  2. Ultrakrátké laserové pulsy: rekordní výkon ELI: První laser exawattové třídy na světě (EW = 1018 W) • Fundamentální výzkum v ultrarelativistém režimu interakce laseru s hmotou • Aplikace v materiálovém výzkumu, medicínském výzkumu, biologii, atd. Světelný puls ELI: intenzita v ohnisku >5x1024 Wcm-2 5 femtosekund = 5x10-15 s Rentgenové záření UV záření Gama záření Elektrony Protony Nabité částice Délka pulsu v prostoru = 1.5 µm ELI = Slunce vyzařující veškerý svůj výkon (4x1026 W) z plochy cca 10x10 cm Femtosekundové lasery: revolučně nové zdroje částic a rtg záření

  3. ČR je členem sdružení LaserLab Europe Nejsilnější lasery třídy kJ ZačleněníČR v Přípravné fázi projektu Země zúčastněné na Přípravné fázi Rakousko Itálie* Belgie Lotyšsko Bulharsko Polsko Česká republika*Portugalsko* Francie*Rumunsko Německo*Španělsko* Řecko* Holandsko Maďarsko Velká Británie* * Řízení WP (Work Package) Partneři projektu: USA, Japonsko, Jižní Korea • ČR má tradici ve vývoji a technologii laserů • spolupráce AV a VŠ • spolupráce výzkum-firmy • ČR je respektovaným partnerem v evropských laserových projektech

  4. Kontext projektu ELI a harmonogram ELI: jeden z projektů Roadmap ESFRI(European Strategic Forum for Research Infrastuctures) Časový horizont: 2008 – 2010 Přípravná fáze ELI-PP (Preparatory Phase) Březen 2008 AVČR vyjadřuje podporu záměru umístění ELI v ČR Srpen 2008 Hodnocení velkých projektů OP VaVPI: MŠMT zařazuje záměr výstavby ELI v ČR do pásma I (projekt obzvláště slibný z hlediska přínosů pro ČR) 20.září 2008 MŠMT zasílá přihlášku s kandidaturou ČR na umístění ELI (další kandidáti: Francie, Velká Británie, Maďarsko, Rumunsko) Říjen 2008 Dohoda FZÚ AVČR s hejtmanem Středočeského kraje o podpoře ELI Listopad 2008 Vláda ČR oficiálně vyjadřuje projektu ELI podporu (usnesení 1514/08) 2.polovina 2009 Rozhodnutí EK/EU o hostitelské zemi polovina 2010 Kompletace “stavebních plánů”(TDR -Technical Design Report) 2011 - 2014 Stavba, uvádění do provozu Investiční náklady: 260 miliónů Euro ELI bude výzkumné centrum s mezinárodním statutem (ECRI): Provozní náklady budouz velké části (až 80%) pokrývány účastnickými zeměmi

  5. 1 Příklady aplikací - Materiálový výzkum - Femto-chemie: nové zobrazovací techniky pro molekulární studia - Nové diagnostické systémy pro medicínu - Vývoj nových laserových materiálů a technologií - Nové kompaktní zdroje částic a záření - Nanotechnologie a mikrotechnologie - Rentgenová optika, mikrooptika 2 Aplikace ultrakrátkých laserových pulsů ELI: základní výzkum, aplikovaný výzkum, vývoj technologií

  6. Navržené umístění centra ELI Dvě kandidátní místa Středočeský kraj 1. Dolní Břežany (5.5 ha) 2. Hodkovice (6 ha) • Pozn. • - Geologický průzkum • ELI + budoucítechnologický park • Projekt vývojového centra HiLASE v Břežanech Pozn: Snadný přístup (max. 20 min jízdy) z letiště po budovaném vnějším okruhu Napojení na dálniční síť (D1, D5, D8, budoucí D3) Synergie s projektem biotechnologického centra BIOCEV ve Vestci

  7. Konstrukčně architektonická studie ELI-CZ

  8. ELI laser: projektované schéma • Front end: PFS derivative and Ti:Sapphire, CEP stabilized, fully DPSSL pumped • 2 to 5 beamlines at high rep rate: DPSSL boosters 50-100 J/ 5-50 fs @10 Hz • Power amps using advanced flashlamp (possibly ILE-derivative) pumping

  9. Technologie repetičních laserů (10 Hz - kHz) DPSSL: diode-pumped solid state lasers Thin disk technology Gas-cooled multislab • Active mirror • Limited thickness • Energy scalable up to n x10 J • Avoids problems of active mirror • Engineering is challenging • Energy scalable up to >1 kJ

  10. Repetiční laser na bázi tenkého disku MPQ, MBI, Trumf Laser GmbH Transformation optics Fiber Parabolic Mirror Yb:YAG- Disk Pump diode ModulesPpeak = 1.5 kW F = 100 Hz Multi pass mirror set

  11. He Gas (cold) Window Ceramic Yb:YAG Pump + Extraction Pump + Extraction Proposed geometry, similar to Mercury (LLNL) Multi-diskový repetiční zesilovač LLNL, RAL Concept for 1 kJ Amplifier (K.Ertel, J.Collier, RAL) Beam size 14 x 14 cm2 5 J/cm2 2 Amplifier heads

  12. Směry výzkumu v infrastruktuře ELI • Infrastruktura k základnímu a aplikovanému výzkumu: • Nové generace kompaktních urychlovačů částic (elektrony, protony, ionty) • Fotonové svazky (VIS, rtg, g) s délkou pulsu as – fs (10-18 – 10-15 s) • Vývoj kompaktní hadronové terapie • Testování základních fyzikálních konceptů nelineární kvantové elektrodynamiky(rozptyl foton-foton, polarizace vakua, Schwingerův limit, Unruhovo pole, atd…) • Zkoumání materiálů v ultraintenzivních radiačních polích • Jaderné technologie (deaktivace odpadu laserem indukovanými částicovými svazky atd.)

  13. Fs lasery: nové zdroje částic a rtg záření Fokusováním pulsů Ti:safírového laseru do plynové trysky, na pevnolátkovou fólii nebo na povrch pevného terče lze generovat sekundární zdroje částic a rentgenového záření o super-vysokém jasu a délce pulsu fs až stovky fs -> v blízké budoucnosti se stanou realitou “stolní urychlovače”, “stolní synchrotrony” atd. -> rozsáhlé možnosti zcela nových vědeckých a technologických aplikací 1) Monochromatické elektronové svazky s laditelnou energií Ekin=10 MeV až 10 GeV, náboj >50 pC v pulsech o délce ~10 fs 2) Monochromatické laditelné zdroje rentgenového záření a) rtg lasery (50 eV až 300 eV), ps pulsy b) generace vyšších harmonických frekvencí (20 eV až 5 keV), <fs pulsy c) až 50 keV (“stolní” XFEL =injekce relativistického e- svazku do undulátoru) 3) Monochromatické protonové svazky Ekin= 10 až 200 MeV, pulsy o délce 10-100 fs 4) Širokopásmové zdroje rtg záření Pásmo 1-10 keV (plazmový betatron), 10-30 keV (spontánní emise, K-hrany)

  14. Intenzivní lasery a vývoj nových technologií Laserové materiály a technologie Kompaktní zdroje částic a záření Nové diagnostické systémy pro medicínu Femtosekundová holografie molekul Nanotechnologie a mikrotechnologie Rentgenová optika, mikrooptika Robotické systémy Vakuové technologie 3D počítačové vidění Elektronické a řídící systémy Účast českých firem Delong Instruments a.s. (Brno) Crytur s.r.o. (Turnov) Vakuum Praha s.r.o. Neovision s.r.o. (Prague) Rigaku-Reflex RITE (Praha) Foton s.r.o. (Nová Paka) Meopta s.r.o. (Přerov) ON Semiconductor (Rožnov)

  15. Přínos ELI pro ČR • Středočeský kraj je vhodným kandidátem • - Odborné zázemí: VŠ a výzkumné ústavy - Dostupnost: mezinárodní letiště, D1, D5, D8, budoucí D3 • Prestižní mezinárodní výzkumné centrum- Zvýšení viditelnosti ČR ve výzkumu a oboru vyspělých technologií - Výchova nové vědecké a “technologické” generace • Příležitost pro český high-tech průmysl - Samostatné kontrakty nebo joint-ventures se zahr. firmami - Optoelektronika, lasery, lékařská technika, vakuová technika • Regionální přínos- Desítky pracovních příležitostí • - Přítomnost vysoce kvalifikovaného personálu (200-300 osob)- Technologický park