Az ultragyors folyamatok élvonalában Az ELI-ALPS tudományos küldetése és kutatási technológiája Dr. Osvay Károly Kutatási technológiai igazgató, ELI-HU Nonprofit Kft. Budapest, 2016. július 13.
Fotonika az EU egyik kulcstechnológiája Globális fotonikai piac~ 500 milliárd euró Európa: teljes részesedés 20%, kulcsszektorokban akár 55%-ra is emelkedik (ipari és kutatási lézerek) ~300 000 munkahely (főleg közép- és kisvállakozások) Becsült éves növekedés > 6.5%, ez 2-3-szorosa az európai GDP- növekedésnek, és magasabb, mint a világpiac növekedése. 30 000 új munkahely létesült 2008 és 2011 között Európában: a lézeres kutatóhelyek 60%-a (!)
Mi az ELI? A világ első olyan nemzetközi lézeres kutatóberendezése, amely egyedülálló tudományos és kutatási lehetőségeket biztosít nemzetközi felhasználóknak A lézeres kutatás CERN-je három (csehországi, magyarországi és romániai) egységből álló, megosztott kutatóberendezés az első olyan ESFRI-projekt, amely az új EU-államokban épül új, kombinált finanszírozási modell úttörője: az implementációs szakaszban strukturális alapok (ERDF), a működési szakaszban ERIC-hozzájárulások
AZ ELI pillérei ELI-DC Brussels The consortium that is responsible for the coordination of the three research centres during implementation ELI-ALPS Szeged Hungary ultrashort laser pulses at high repetition rate ELI-BL Dolny Brezany Czech Republic ultrashort x-ray generation, particle acceleration ELI-NP Magurele Romania ultra-intense optical and gamma ray pulses UHFS Ultra-High-Field Science unprecedented laser field strength (location: to be decided later)
ELI roadmap initiation Parallel implementation joint operation 2008 2011 2013 2017 PP MoU ELI Delivery Consortium ELI-ERIC
ELI-ALPS MAGYARORSZÁGON - SZEGED Szeged Szeged, Southern Great Plain Brownfield investment 100 / 10 ha 165 km from Budapest on motorway M5 5 km from the city centre Perfect transport connection on the motorway to the international airport
ELI-ALPS ELHELYEZKEDÉSE Planned Science Park
ELI-ALPS TERÜLETE
Status of the project Milestones Preparatory phase costs EUR 8,4 million Major projects Phase I and II. costs EUR 231,3 million Start of full capacity operation Science Case v1.0 Research Technology Feasibility Study Preparatory project No. 2. 2013 2011 2012 Preparatory project No. 1. Hungarian Government commits to The realisation of the project Science Case v2.0 2015 2014 Major Project Phase I. Implementation Start of construction works Major Project Phase II. Implementation 2016 Government Approval, Submission to Brussels 2017 EU Commission approval to the major project Start of partial operation 2018
ÉPÍTKEZÉS April 2014 September 2015
Az ELI-ALPS küldetése 1) Extrém-ultraibolya és röntgen tartományban femto- és attoszekundumos impulzusok előállítása elektronok dinamikájának atomokban, molekulákban, plazmákban és szilárd anyagokban attoszekundumos időskálán történő vizsgálatához. ATTOSZEKUNDUMOS Nyalábok és Felhasználói Létesítmény 2) A nagy átlagteljesítményű, nagy intenzitású lézerek kifejlesztésében való részvétel
Az ELI-ALPS E L I Extreme Light Infrastructure Attosecond Light Pulse Source Extrém Fény Berendezés 0, 000 000 000 000 000 001 s fény impulzus forrás
Tudományos Stratégia főbb elemei 1. Lézerek fejlesztése 2. Másodlagos források kutatása, fejlesztése 3. Atom, molekula-, nanofizikai kutatások 4. Alkalmazott kutatások: biomedicina, anyagtudomány 5. Ipari alkalmazások
Az idő rövid története Attofizika as 10-18 s fs 10-15 s ps 10-12 s Femto-kémia Zewail, 1999 Szem ns 10-9 s ms 10-6 s ms 10-3 s 10 0 s 10 3 s 1960 laser Ember 10 6 s 10 9 s 10 12 s Ultragyors fényképezés Univerzum 10 15 s 10 18 s 1878 E. Muybridge
A pillanat mértéke 1 s 0,000 001 s 0,000 000 000 001 s 0,000 000 000 000 001 s 0,000 000 000 000 000 001 s
Az attoszekundum rövid története Rhodes Charalambidis Krausz, Agostini MPQ Krausz NRC Corkum FORTH Charalambidis CEA Salières 1981 1999 2001 2018
Az időfelbontásos vizsgálat lényege Az atomok, molekulák mozgó elektronjainak megvilágítása, a folyamatok nyomon követése Szemléltetés: Tóth-Szöllős András A gigászi vaku egy TW lézerrendszer
Időbeli változások - Elektronok dinamikáján keresztül Kripton atom Fehérje dezintegrációja időben követve Fenilalanin aminosav
Az ELI-ALPS kutatástechnológiai sémája NYALÁBVEZETÉS közepes árnyékolás alacsony árnyékolás magas árnyékolás Elsődleges források (lézernyalábok) Másodlagos források Kísérleti kamrák Másodlagos források Kísérleti kamrák Magas ismétlési frekvenciájú lézer Elsődleges források HR THz MIR/NIR GHHG1 HR GHHG2 HR GHHG3 SYLOS GHHG3 SYLOS Egyciklusú lézer SYLOS SHHG SYLOS e - SYLOS Nagyintenzitású lézer HF Közép-infravörös lézer MIR SHHG HF ion HF e - HF
Élenjáró lézerek Élenjáró (kísérleti) kutatáshoz élenjáró lézerekre van szükség
A SYLOS lézer vezető szerepe
A HF lézer vezető szerepe
Csúcslézerek megvalósítás alatt SYLOS 1 Gyártó: Light Conv, EKSPLA, Lit Állapot: végső teszt a gyártónál: 2016. november Várható beüzemelés: 2017 május HR 1 Fejlesztő: Active Fiber GmbH, Uni Jena, D Állapot: végső teszt a fejlesztőnél: 2016. október 31 Várható beüzemelés: 2017 május
Csúcslézerek megvalósítás alatt MIR Fejlesztő: Fastlite, Fr Állapot: végső teszt a fejlesztőnél: 2017. január Várható beüzemelés: 2017 május HF PW Gyártó: Amplitude Tech, Fr Állapot: végső teszt a gyártónál: 2017. szeptember Várható beüzemelés: 2017 december
magas árnyékolás NYALÁBVEZETÉS közepes árnyékolás alacsony árnyékolás Az ELI-ALPS lézerrendszerei Elsődleges források (lézernyalábok) Másodlagos források Kísérleti kamrák Másodlagos források Kísérleti kamrák Magas ismétlési frekvenciájú lézer Elsődleges források HR THz MIR/NIR GHHG1 HR GHHG2 HR GHHG3 SYLOS GHHG3 SYLOS Egyciklusú lézer SYLOS SHHG SYLOS e - SYLOS Nagyintenzitású lézer HF Közép-infravörös lézer MIR SHHG HF ion HF e - HF
A másodlagos források telepítése GHHG SYLOS dev GHHG SYLOS user GHHG HR user GHHG HR dev TDR Állapot Összeszerelés Részegységek beszerzése 2017. máj. Részegységek beszerzése 2017. máj. Részegységek beszerzése 2017. máj. Részegységek beszerzése 2017. máj. SHHG Sylos dev SHHG PW dev folyamatban szerződéskötés folyamatban 2017. márc. 2017. szept. THz Telepítés 2017. máj. Electron Sylos Ion PW RfP folyamatban RfP folyamatban 2017. szept. 2017. szept.
AZ ÉPÜLETEGYÜTTES A Main experimental hall 6200 m 2 B Labs, workshops, machinery 7900 m 2 A C B D C Offices, conf center 7400 m 2 D Workshop, maintenance, storage 2900 m 2
A FŐ KUTATÁSI ÉPÜLET (A) BEOSZTÁSA
A MEVALÓSÍTÁS ÜTEMTERVE Source / Activity 2015 2016 2017 2018 2019 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 MIR Manufacturing at contractor's site DeliveryInstallation and trial period HR1 HR2 Laser R&D SYLOS 1 HF PW laser Diagnostics SYLOS 2 HF 100Hz branch SYLOS 1 & HR 1 lasers are operating Alignment laser Procurement THz pump Beam delivery SYLOS Design Procurement Beam delivery HR Beam delivery MIR Beam delivery HF PW GHHG HR TDR and shopping list Procurement Assembly and trial period HR2 GHHG User SYLOS SYLOS2 GHHG Dev SYLOS SYLOS2 SHHG SYLOS SYLOS2 SHHG PW MIR Beamline Electron SYLOS DeliveryInstallation and trial period Electron PW TDR and shopping list Assembly and trial period Ion PW THZ source NLO stages Target areas Scientific IT First ws/labs are ready to move in First experiments Workshops Prep. and diag. labs Design and production
SCIENTIFIC ADVISORY COMMITTEE Lorant Lehrner Managing Director Dimitris Charalambidis Chief Scientific Advisor Giuseppe Sansone Scientific Advisor Karoly Osvay Research Technology Director Attosecond and Strong Field Science Division Scientific Applications Division Particle and Terahertz Sources Division Attosecond Sources Division Laser Infrastructure Division Engineering and Integration Division Research Technology Service Unit Franck Lepine Peter Dombi Patrizio Antici Katalin Varju Karoly Osvay Lajos Fulop Laser Plasma Th.Group Alexander Andreev Strong Field and Quantum Optics Th. Group Sandor Varro Comp. and Appl. Materials Science Group Mousumi Upadhyay Kahaly Th. and Comp. Group of Molecular Structure and Dynamics Agnes Vibok Attosecond and Strong Field Processes in Few-Body Systems Charge Dynamics in (Bio)materials Biomedical Application Group Katalin Hideghety Ultrafast 4D Imaging Group Laszlo Ovari Ultrafast Nanoscience Group Peter Dombi Ultrafast Dynamics in Semiconductors Group Csaba Janaky THZ Reaction Control Group Viktor Chikan Service Diagnostics Laboratories Ion Acceleration Group Patrizio Antici Electron Acceleration Group Christos Kamperidis Terahertz Source and Applications Group Jozsef Fulop HR Attosource Group Giuseppe Sansone Surface Plasma Attosource Group Subhendu Kahaly Attosources R&D Group Katalin Varju SYLOS Gas Attosource Group Sergei Kuhn Diagnostics of Attosources Paraskevas Tzallas Mid-Infrared Laser Group Eric Cormier High Field Laser Group Mikhail Kalashnikov Single Cycle Laser Group Rodrigo Lopez-Martens High Repetition Rate Laser Group Zoltan Varallyay Laser Research and Development Group Mikhail Kalashnikov Software Engineering Group Schrettner Lajos Electrical Engineering Group Miklos Koncz Beam Transport Group Arpad Mohacsi Mechanical Engineering Group Zoltan Toth Infrastructure Liaison Group Imre Kiss Optical Preparatory Workshops Gergo Meszaros Electrical Workshop Viktor Varkonyi Mechanical workshop Zoltan Vajna
2013.08 2013.09 2013.10 2013.11 2013.12 2014.01 2014.02 2014.03 2014.04 2014.05 2014.06 2014.07 2014.08 2014.09 2014.10 2014.11 2014.12 2015.01 2015.02 2015.03 2015.04. 2015.05. 2015.06 2015.07 2015.08 2013.08 2013.09 2013.10 2013.11 2013.12 2014.01 2014.02 2014.03 2014.04 2014.05 2014.06 2014.07 2014.08 2014.09 2014.10 2014.11 2014.12 2015.01 2015.02 2015.03 2015.04. 2015.05 2015.06 2015.07 2015.08 2015.09. 2015.10. 2015.11. 2015.12. 2016.01. 2016.02 2016.03. 2016.04. A Tudományos Kutatási Igazgatóság létszámadatai 2015.09. 2015.10. 2015.11. 2015.12. 2016.01. 2016.02 2016.03 2016.04 2016.05. 140 120 Number of Researchers by Division Total: 127 100 80 60 40 20 0 100 90 80 FTE by Division 70 60 ASFS SA LaSo SeSo SED 50 40 30 20 Total FTE: 93.6 0 10 ASFS SA LaSo SeSo SED
A kutatók állampolgárság szerinti eloszlása 63% Iran India Russia Canada China Greece France Spain Australia Germany Venezuela Italy Nederlands Serbia Romania Hungary
Cooperation agreements 2011-2016 Univeristy of Szeged FORTH Heraklion (Greece) Max-Born-Institut (Germany) Institute for Photonics and Nanotechnologies (Italy) CLPU (Spain) Lund University (Sweden) WIGNER Institute of Physics, Budapest National Institute for Research and Development of Isotopic and Molecular Technologies (Romania) University of Pécs Institute of Physics, University of Belgrade (Serbia) ELETTRA Syncrotrone (Italy) University of Rome (Italy) University of Ohio (USA) Institute National de la Recherche Scientifique (Canada) ATOMKI, Budapest Biological Research Centre, Szeged University of Dresden (Germany)
A JÖVŐ: ELI Science Park
KÖSZÖNJÜK A FIGYELMÜKET!