Čistý výzkum

Nejsilnější laserové centrum na světě, »Extreme Light Infrastructure« (ELI), vzniká v současné době s prostředky EU nedaleko od pražské metropole. Mělo by být k dispozici vědcům z celého světa za několik let pro základní výzkum.

Co znamená CERN pro částicové fyziky, má ELI představovat pro laserový výzkum. Již samotná výstavba zařízení, která bude stát několik stovek milionů eur, klade na odborníky dosud neznámé výzvy. Problém: Zařízení o velikosti fotbalového hřiště je velmi citlivé na znečištění. Vysoceenergetické laserové paprsky, které procházejí ultrahochvacuumem, spálí částice a plyny do stěn nebo je slisují, čímž je mění na látky, které se usazují jako povlak. Odrazové zrcadla by se zakalila a celé zařízení by bylo nefunkční. Čistota je tedy nejvyšší prioritou. Ztížením je skutečnost, že desítky různých dodavatelů dodávají jednotlivé komponenty, které musí pečlivě dodržovat stanovené normy čistoty. »To je obrovský nápor,« říká Markus Keller, odborník z Fraunhoferova institutu pro výrobu a automatizaci IPA.

V současnosti se na institut obrátilo mnoho firem. Protože institut disponuje nejen největším výzkumným čistým prostorem na světě třídy ISO 1, ale jeho vědci mají také potřebné know-how ve všech otázkách čistoty. A v tomto projektu, který Keller řídí, jsou potřeba všechny aspekty, od čištění po validaci, od čistého balení po školení. Jde jak o organická znečištění, tak o částice. A také o to, aby se nepoužívaly žádné materiály, které uvolňují plyny. Postup je proto velmi rozmanitý.

Některé díly, například vakuový posuvník vážící půl tuny, se čistí v Stuttgartu, pečlivě balí a posílají na místo. U jiných komponent by bylo přepravení příliš náročné. Například je potřeba více než 100 nerezových trubek, každá dlouhá 6 metrů a široká 40 centimetrů. Skrze ně budou později procházet laserové paprsky v ultrahochvacuumu.

Tyto trubky lze spojovat pouze na místě, kde je nutný provizorní čistý prostor. To znamená: nátěr stěn, podlahová krytina, protikorozní ochrana – nic nesmí uvolňovat plyny. IPA vybírá optimální stavební materiály. Především však nesmí uvnitř trubek být žádný špína. Aby bylo možné kontrolovat čistotu, IPA poskytuje potřebné vybavení a analyzuje vrácené vzorky na částice, organické znečištění a plyny. A nakonec Keller a jeho kolegové školí zaměstnance zúčastněných firem, aby splnili požadavky. Protože superlaser neodpouští žádné chyby. Jakmile je zařízení postaveno, není možné provádět další čištění. Trubky, jimiž bude procházet paprsek, zůstanou hermeticky uzavřené.