Research Projects

 

DESPRE TEWALAS
"Infrastructura de cercetare-dezvoltare cu laser de mare putere (terawatt) in pulsuri de femtosecunde -TEWALAS "

Sistemele laser de mare putere din anii 80-90 se bazau pe amplificarea in medii active solide de mari dimensiuni a pulsurilor de nanosecunde pana la o energie foarte mare pe puls (de ordinul kJ). La sistemele laser oscilator-amplificator cu pulsuri ultrascurte dezvoltate in anii 90-2000, cresterea puterii pe puls s-a obtinut in special prin scurtarea duratei de puls in domeniul sute - zeci de femtosecunde. In ultimii ani in tari avansate tehnologic s-au construit infrastructuri de cercetare dotate cu laseri de mare putere in domeniul 10^12-10^15 W (TW-PW) in pulsuri cu durata de 10-20 femtosecunde. Prin focalizarea fasciculelor acestor laseri la limita de difractie s-a ajuns la densitati de putere de peste 10^20W/cm2 corespunzatoare domeniului opticii relativiste, in care electronii liberi capata o viteza apropiata de cea a luminii. Cu astfel de sisteme laser au fost abordate noi tipuri de experimente cu caracter inovator pe plan mondial: emisia de pulsuri de attosecunde (1 attosecunda = 10^-18 sec) bazate pe generarea de armonici de ordin superior in gaze atomice, observarea in timp real a fenomenelor de dinamica a electronilor la nivel atomic, generarea de fascicule de electroni cu energii de sute de MeV pana la GeV, accelerarea de particule in plasma produsa in camp intens laser, generarea de fascicule de protoni cu energii de MeV, generare de fascicule de radiatie X cu durate de fsec. S-au gasit noi aplicatii medicale si industriale: metode alternative de tratament al cancerului cu fascicule de ioni sau protoni, tratarea deseurilor radioactive prin transmutarea in camp laser intens in elemente cu timp de injumatatire redus. In INFLPR se afla in functiune din anul 2006 un sistem laser in femtosecunde de putere medie (3-4 GW) cu durata pe puls de 200 fsec. Cu acest sistem laser s-au putut aborda unele aplicatii tehnologice: microprocesari de filme metalice, fotopolimerizare de nanostructuri in materiale transparente la lungimea de unda laser prin absorbtie multifotonica, realizare de micro/nanostructuri de metamateriale si cristale fotonice. Obiectivul general al proiectului il constituie modernizarea si extinderea infrastructurii de cercetare dezvoltare bazata pe laseri cu pulsuri ultrascurte (femtosecunde) din Institutul National pentru Fizica Laserilor, Plasmei si Radiatiei. Obiectivul specific principal consta in dezvoltarea pana in anul 2009 a unei infrastructuri de CD cu laser cu pulsuri cu durata de 20-30 femtosecunde, energie pe puls in domeniul 15-20 mJ, cu putere pe puls in domeniul terawatt-ului - TEWALAS. Alte obiective legate de aceasta infrastructura de cercetare: integrarea in proiectele de cercetare europene, desfasurarea unor cercetari si aplicatii laser care nu au putut fi abordate pana in prezent in tara noastra, desfasurarea unor activitati de pregatire a tinerilor cercetatori si a studentilor, atragerea tinerilor specialisti romani care lucreaza in strainatate catre institutele de cercetari din tara. Proiectul infrastructurii TEWALAS este strans legat de proiectul de infrastructura de cercetare pan-europeana Extreme Light Infrastructure- ELI (ELI) care se desfasoara cu participarea unui consortiu alcatuit din 13 tari europene intre care si Romania. INFLPR este contractor principal din partea tarii noastre in cadrul ELI-Preparatory Phase, programul INFRA-2007-2.2.1.21; precum si in cadrul Proiectului LASERLAB 2. Realizarea infrastructurii TEWALAS este de importanta cruciala pentru indeplinirea sarcinilor ce revin INFLPR in cadrul fazei preparatorii (2007-2010) a ELI in domeniul dezvoltare tehnica si pentru stabilirea amplasamentului infrastructurii ELI. Pana la sfarsitul anului 2009, infrastructura TEWALAS va fi dezvoltata pana la nivelul unei facilitati laser in femtosecunde cu putere de 20TW si va fi folosita de catre cercetatorii romani si partenerii straini in activitatea comuna din cadrul unor proiecte nationale sau europene.

 

Coordonator Proiect
Institutul National pentru Fizica Laserilor, Plasmei si Radiatiei (INFLPR)

Director Proiect: Dr. Razvan DABU (dabu)

Director Stiintific: Dr. Marian ZAMFIRESCU (zamfirescu) si Dr. Daniel URSESCU (ursescu)