Investigación pura

El centro de láser más potente del mundo, »Infraestructura de Luz Extrema« (ELI), se está construyendo actualmente con fondos de la UE cerca de la capital checa, Praga. Estará disponible en unos pocos años para científicos de todo el mundo para la investigación fundamental.

Lo que CERN significa para los físicos de partículas, debería convertirse en ELI para la investigación láser. Solo la construcción de la instalación, que costará varios cientos de millones de euros, presenta a los expertos desafíos hasta ahora desconocidos. El problema: el aparato, del tamaño de un campo de fútbol, reacciona muy sensible a las contaminaciones. Los haces láser de alta energía, que atraviesan un ultralto vacío, queman partículas y gases en las paredes o los sinterizan, transformándolos en sustancias que se depositan como una capa. Los espejos de desviación quedarían ciegos, y toda la instalación sería inutilizable. La limpieza es, por tanto, una prioridad máxima. Además, la dificultad radica en que decenas de diferentes proveedores entregan los componentes, todos los cuales deben cumplir meticulosamente con las normas de pureza establecidas. »Eso es un esfuerzo enorme«, dice Markus Keller, experto en el Instituto Fraunhofer para Tecnología de Producción y Automatización IPA.

Muchas empresas ya se han dirigido al IPA. Porque el instituto no solo cuenta con la sala limpia de investigación más grande del mundo de clase ISO 1, sino que sus científicos también poseen el conocimiento necesario en todas las cuestiones de pureza. Y en este proyecto, que Keller lidera, se requieren todas las facetas, desde la limpieza hasta la validación, desde el embalaje limpio hasta la capacitación. Se trata tanto de contaminantes orgánicos como de partículas. Y de que no se utilicen materiales que emitan gases. El enfoque es, por tanto, muy versátil.

Algunas piezas, como una válvula de vacío de medio tonelada de peso, se limpian en Stuttgart, se embalan meticulosamente y se envían. Para otros componentes, el transporte sería demasiado costoso. Solo se necesitan más de 100 tubos de acero inoxidable, cada uno de 6 metros de largo y 40 centímetros de diámetro. Por ellos, los haces láser pasarán posteriormente a través del ultralto vacío.

Estos tubos solo se pueden conectar en el lugar, para lo cual se necesita una sala limpia provisional. Eso significa: recubrimiento de paredes, suelo, protección contra la oxidación — nada debe emitir gases. El IPA selecciona los materiales de construcción óptimos. Pero, sobre todo, dentro de los tubos no debe haber suciedad. Para controlar la limpieza, el IPA proporciona el equipo necesario y analiza las muestras devueltas en busca de partículas, suciedad orgánica y gases. Por último, Keller y sus colegas capacitan a los empleados de las empresas involucradas para que puedan cumplir con los requisitos. Porque el superláser no perdona errores. Una vez que la instalación está en marcha, no se pueden realizar más trabajos de limpieza. Los tubos por los que pasa el haz permanecen herméticamente cerrados.