14650 vizualizări 14 iun 2014

În forma sa populară, laserul se prezintă sub forma unei raze de lumină proiectate în întuneric. E drept, în încăperea laboratorului 2 al Centrului Integrat de tehnologii Avansate cu Laser (CETAL) de la Măgurele nu găseşti deloc întunericul din spaţiul cosmic. Iar laserul de aici nu are neapărat textura celui întâlnit în bătăliile interstelare din filmele SF. Aspectul său e, mai degrabă, unul banal. Numele e, însă, mult mai complicat: „maşină de precizie pentru prelucarea 3D cu laser a materialelor tip TruLaser Cell 3010 cu interfaţă de cuplare compatibilă cu fibră optică prin care este adusă radiaţia de la cei 3 laseri (1,2,3)”. Maşina de precizie dă găuri la o tablă. Privită din exteriorul geamului de protecţie, operaţiunea pare a fi rezultatul obţinut în urma combinării unei maşini de cusut şi a unei lămpi de sudură. În realitate, laserul e folosit pentru a realiza (cu precizia pe care ţi-o dă, de regulă, un laser) nişte găuri minuscule, situate, la rândul lor, la distanţe la fel de minuscule una faţă de alta. Se lucrează la un dispozitiv special de filtrare, care, în această fază de producţie, arată ca o tablă de dimensiunea unei tastaturi de laptop. Pe care laserul o perforează fără oprire, cu încăpăţânare, ca o ciudată maşină de cusut din care sar scântei.

Cum se „inaugurează” un laser

Când l-am vizitat, în clădirea situată vizavi de CETAL, Ion Morjan, directorul Institutului Naţional de Fizica Laserilor, Plasmei şi Radiaţiilor, punea la punct, din biroul său, alături de alţi colegi din institut, ultimele detalii ale zilei de marţi, 17 iunie, data anunţată oficial pentru aşa-numita „inaugurare a laserului de la Măgurele”. Se anunţa o zi încărcată. Erau aşteptaţi premierul Ponta, diverşi miniştri şi oficiali, SPP-işti, presa. Toţi cei de la institut aşteaptau cu nerăbdare această zi. O informare de ultimă oră de la Guvern îi anunţase pe cercetători că inaugurarea oficială s-ar putea amîna, din pricina faptului că premierul are o agendă încărcată. Cu toate acestea, fizicienii lucrau neperturbaţi la marea lansare.

Şi asta deoarece abia după „inaugurare” vor putea începe, cu adevărat, lucrul la cel mai ambiţios proiect pe care l-a cunoscut România în domeniul fizicii laserilor: punerea în funcţiune a unui laser de 1 petawatt. Care va fi urmată, apoi, de un proiect şi mai ambiţios, care presupune construirea unui laser de 10 petawaţi. Dar, până atunci, laserul trebuie inaugurat, iar oficialilor trebuie să li se prezinte, la rece, cum arată „camera curată care găzduieşte laserul”, „camera de interacţie”, „linia de transport vidată de la ieşirea din compresorul laser”, sau „buncărul”. Abia apoi, glumesc fizicienii, „se va da drumul la laser”. Chestie de bun-simţ: nu poţi risca să îngrămădeşti jumătate de guvern în buncărul de la Măgurele, pentru a vedea cum „reacţionează” în condiţiile în care laserul ar fi activ. „Treaba noastră e să lucrăm, totuşi, nu să fim vizitaţi, ca la muzeu”, spune un fizician de la institut.

„Discul” laser de câţiva microni grosime

Şi, de lucrat, oamenii chiar lucrează. În timp ce în laboratorul nr. 2 de la CETAL laserii şi roboţii industriali îşi văd imperturbabili de treabă, într-un zgomot continuu, un etaj mai sus, în arealul laboratorului 1, oamenii  lucrează în tăcere deplină. Laboratorul 1 de „cercetări de frontieră în interacţia materie-fascicul laser hiperintens” este vedeta momentului. Aici e locul de unde se aşteaptă să fie iniţiată prima rază laser de mare putere, din România. „CETAL-ul, cu pivotul său principal, laserul de 1 petawatt, constitutie cea mai mare investiţie în acest domeniu, în domeniul cercetării din România, valoarea investiţiei fiind de circa 17 milioane de euro. Iar pilonul principal – laserul de 1 petawatt – reprezintă un laser care, la nivel european, se găseşte pe primul loc şi printre primele locuri în lume, la această clasă de laseri”, spune Ion Morjan.

„Camera curată” care va „găzdui” respectivul laser este deja funcţională. Câţiva ingineri monitorizează în tăcere aparatele. Când vorbesc, o fac în şoaptă. Poartă basmale pe cap, halate albe şi cipici: un fir de praf în această încăpere e echivalent cu un mic dezastru. Aceasta e camera în care va lua naştere fasciculul laser. Care va fi apoi transportat, printr-un tub vidat, un etaj mai jos, în „buncăr”, unde laserul va „bombarda” o ţintă.

Laserul va fi iniţiat în pulsuri de câteva femtosecunde. Deşi invizibil, trebuie să ni-l imaginăm ca un „disc”de 16 centimetri şi cu o grosime de câţiva microni. Cu timpul, cercetătorii intenţionează ca acest „disc” să fie redus tot mai mult în diametru, pentru a spori, progresiv, puterea laserului.

„Vom desfăşura diferite experienţe legate de scurtarea pulsului laser. Este un experiment cu care vom începe activitatea de cercetare în domeniul laserilor hiperintenşi”, spune Ion Morjan. „Trebuie să vă spun că cele două tipuri de ţinte pe care le vom utiliza vor fi ţinte gazoase, care au ca ţintă dezvoltarea de fascicule de electroni de mare intensitate. Vom pleca de la circa 100 de Mev, până spre ordinul Gev-ilor. Aceasta permiţându-ne să facem experimente care, până în acest moment, nu se puteau face nici în România, nici în alte părţi”, afirmă directorului Institutului de Fizica Laserilor.

Care ar fi aplicaţiile laserului de la Măgurele

Un laser extrem de puternic, întins pe suprafaţa a două etaje. Genul de lucru pe care fizicienii îl găsesc extrem de util. „Aşa cum bine ştiţi, sistemul de comunicaţii, la nivel mondial, în cazul erupţiilor solare, este puternic perturbat. Energia pe care o dezvoltă radiaţia laser, în urma interacţiei cu diferite ţinte, ne va permite să imităm fluxul acestor erupţii şi să găsim materialele necesare care să ne protejeze la aceste genuri de activităţi”, spune Morjan. Laserul şi-ar putea găsi aplicabilitate şi în domeniul medicinii. „La nivel  internaţional, se lucrează intens în dezvoltarea prototerapiei, a cronoterapiei, ori, la nivelul de putere pe care îl atinge laserul şi, în interacţie cu diferite ţinte, se pot genera fascicule de protoni care, pentru prima dată la acest nivel, vor fi testate”, spune directorul Institutului de la Măgurele. „Una dintre ţintele noastre este să reuşim ca, din laserul pe care l-aţi văzut, să-l ducem la dimensiunile necesare, în aşa fel încât peste câţiva ani, 10 ani, să existe posibilitatea, aşa cum există tomograful, în orice spital modern, să existe şi un sistem de tratare utilizând aceste sisteme”, declară Morjan.

Nu în ultimul rând, laserul de 1 petawatt va fi folosit ca un „poligon de încercări” pentru fratele său mai mare, viitorul laser de 10 petawaţi, care va fi construit, tot la Măgurele, în cadrul proiectului ELI NP – Extreme Light Infrastucture – Nuclear Physics, care se aşteaptă a fi dat în funcţiune în aprilie 2015. „Vor fi testate elemente optice, sisteme optice, cât şi experimente de producere de electroni şi ioni, utilizând laserul de 1 petawatt. Nu putem şi nu se va putea trece, în mod coerent, la o activitate ştiinţifică românească, în cadrul ELI-ului, dacă CETAL-ul nu va avea succes. Succesul românesc la ELI va depinde, în mare măsură de modul în care vom gestiona activitatea ştiinţifică ce se va desfăşura în cadrul CETAL-ului”, spune Ion Morjan.

În total, pe platforma de la Măgurele vor lucra 200 de cercetători ca angajaţi permanent, iar alţi 50 care vor face parte din personalul administrativ. Salariile pe care le primesc cercetărorii angajaţi la ELI-NP încep de la 1.800 de euro şi pot ajunge până la câteva mii de euro. De exemplu, un cercetător post doctoral poate primi  până la 2.500 de euro, în funcţie de performanţă. În timp ce  cercetător senior, conducător de grupuri de cercetare, va primi un salariu cuprins între 5000 şi 6.000 de euro.

Laboratorul de la Măgurele face parte dintr-o infrastructură europeană de cercetare ce  implică 40 de instituţii academice şi de cercetare din 13 state membre. În total, proiectul ELI-NP va costa 356,2 milioane euro, sumă din care UE a aprobase, până în februarie 2014, 180 milioane de euro.

„În al doilea rând”, spune Morjan, „consitutie un loc unde se pot antrena şi se pot selecta, cei mai buni cercetători, cele mai bune idei, care vor fi dezvoltate odată cu darea în folosinţă a laserului ELI NP, care e, de fapt, de 20 de petawaţi, sunt două braţe a câte 10 petawaţi. Gândiţi-vă că, prin cercetări, prin scurtarea unor pulsuri, de fapt puterea va putea creşte de la 1 petawatt aici, la 10, de la 10, la 100, asta însemnând posibilitatea de miniaturizare”.

Mihnea Lazăr

Citește și: