Ar Lietuvoje atsiras šviesos technologijų CERN‘as?

Jau 2018 metais Europoje pradės veikti unikali ekstremalios šviesos infrastruktūra, vadinama ELI (Extreme Light Infrastructure), kainuosianti 850 mln. eurų. Ją kuria 40 mokslo ir verslo institucijų, įskaitant Lietuvos kompanijas. Itin galingi lazeriai bus pastatyti trijose Rytų Europos valstybėse. Ji taps vieta tarpdisciplininiams tyrimams, naudojant lazerių spinduliuotę ir jos generuojamą antrinę radiaciją. Šių metų lapkričio 12 dieną Lietuvoje lankėsi ELI generalinis direktorius prof. Wolfgangas Sandneris. Jis patvirtino, kad darbai vyksta pagal planą ir puikiai įvertino Lietuvos mokslininkų indėlį.

Vienas iš projekto ELI tikslų – paskatinti Rytų Europos mokslininkus savo šalyse kurti aktyvias tyrėjų grupes, o ne emigruoti į Vakarų mokslo centrus. Todėl vienas iš centrų veiks Bukarešte (Rumunija). Ten kuriama lazerinė struktūra, kur būtų daromi branduolio tyrimai, su labai didelės energijos šviesa nagrinėjant branduolio struktūrą ir virsmus jame. Prahoje (Čekija) bus siekiama sukurti didelės galios šviesos srautą, kuris leistų generuoti gama daleles, rentgeno spinduliuotę ir atlikti tyrimus su šitais energijos nešėjais.

Lietuvos lazerių gamintoja „Ekspla“ kartu su amerikiečių kompanija „National Energetics“ laimėjo konkursą už daugiau nei 30 mln. eurų pagaminti ir įdiegti ultra didelio intensyvumo lazerinę sistemą Europos Sąjungos mokslinių tyrimų komplekse „ELI‑Beamlines“ netoli Prahos.

UAB „Ekspla“ generalinis direktorius Kęstutis Jasiūnas sako: „mes laimėjome konkursą kartu su įmone iš Teksaso. Jie turi technologiją, kurią sujungsime su mūsiškėmis. Prahoje sukursime galingiausią pasaulyje lazerinę sistemą, kuri siektų iki 10 petavatų galios viename impulse. Lietuvos kompanija gamina tam tikras lazerines sistemas, daug elektronikos, maitinimo blokų. Sistema turi būti instaliuota iki 2017 metų pabaigos“.

Trečioji ELI projekto sudėtinė dalis – femtosekundinis lazeris Vengrijoje, galintis sužadinti atosekundinius impulsus, tyrinės elektronų judėjimo ypatumus atomuose ir molekulėse. Jame irgi dalyvauja mūsų šalies mokslininkai. Lietuvos fizikai iš „Šviesos konversijos“ ir „Eksplos“ įpusėjo unikalios lazerinės sistemos gamybą, kurią iki 2016 metų vasaros turi instaliuoti Vengrijoje.

Po 2018 metų bus priimamas sprendimas, kurioje šalyje kurti ketvirtą ELI centrą – Ultraaukštos energijos lauko infrastruktūrą (ELI-Ultra High Field Facility), kurio tikslas – pasiekti 200 petavatų energijas. Tai būtų tarsi šviesos technologijų CERN‘as. Pasak svečio, tokie centrai nekuriami tuščioje vietoje, o Lietuva garsi savo lazerinių technologijų mokslu ir pramone. Egzistuoja didelė tikimybė, kad toks centras būtų kuriamas Lietuvoje. Tai būtų labai teisingas sprendimas turint omenyje, kad visos pasaulyje kuriamos galingiausios lazerių sistemos naudoja lietuvių mokslininkų A. Dubiečio, G. Jonušausko ir A. Piskarsko pasiūlytą principą, 1992 metais paskelbtą „Optics Communications“ žurnale.

Viena tokia sistema ,,Naglis” šiuo metu kuriama VU lazerinių tyrimų centre (VU LTC) prof. A. Piskarsko iniciatyva ir panaudojant jo išrastą OPCPA technologiją, Ši technologija pirmą kartą buvo pademonstruota 1992 metais jo vadovaujamoje VU LTC mokslinėje laboratorijoje. OPCPA – angliškos frazės ,,Optical Parametric Chirped Pulse Amplification akronimas. Lietuviškai tai reiškia ,,Čirpuotų impulsų optinis parametrinis stiprinimas (ČIOPS). Ši technologija leido išvengti iki tol trukdžiusio lazerinių medžiagų optinio ardymo, kuriant didelio intensyvumo lazerius. Todėl ČIOPS technologija tapo visuotinai pripažinta ir plačiai diegiama galingų lazerių moksliniuose centruose.
Projekto „Naglis“ tikslas – generuoti atosekundžių trukmės lazerinius rentgeno spinduliuotės impulsus ir juos taikyti biomedicinoje ir nanotechnologijoje. Šio projekto vykdymui naudojami pikosekudiniai ir femtosekundiniai komerciniai lazeriai gaminami Lietuvos bendrovėse. Tai puikus Lietuvos lazerių mokslo ir pramonės bendradarbiavimo pavyzdys. Jo rezultatas – du stambūs komerciniai sandoriai, pasirašyti su ELI centrais Čekijoje ir Vengrijoje. Artimiausią dešimtmetį ČIOPS technologija leis peržengti vadinamąją Švingerio ribą ir generuoti elementarias daleles vakuume bei vieno centimetro ilgio kelyje pagreitinti daleles iki tokių pat, o gal ir didesnių energijų nei CERN’e 30 kilometrų ilgio žiediniame tunelyje.

Jeigu viskas klostysis sėkmingai, ELI projekto rezultatai gali padėti mokslininkams atsakyti į klausimus, kodėl Visatoje dominuoja medžiaga, o antimedžiagos nėra? Kokia tamsiosios energijos ir medžiagos sudėtis? Kalbant apie praktinius taikymus, energetikams tai leis sukurti radioaktyviųjų atliekų neutralizavimo technologijas, o medikams pasiūlys efektyvesnius spindulinės terapijos metodus. Taigi, lazerių galimybės nuolat auga, šie instrumentai padeda atskleisti neįtikėtinas mus supančio pasaulio ir gyvosios gamtos paslaptis.

Rolandas Maskoliūnas

Nuotraukoje (iš kairės): LMA prezidentas Valdemaras Razumas, ELI generalinis direktorius prof. Wolfgangas Sandneris ir LMA tikrasis narys Algis Petras Piskarskas

V. Valuckienės nuotr.