czysto naukowe badania

Największy na świecie ośrodek laserowy, »Extreme Light Infrastructure« (ELI), powstaje obecnie przy użyciu środków UE w pobliżu stolicy Czech, Pragi. Ma być dostępny dla naukowców z całego świata w ciągu kilku lat do badań podstawowych.

To, co oznacza CERN dla fizyków cząstek, ma stać się ELI dla badań laserowych. Już sam budowa obiektu, która pochłonie kilka setek milionów euro, stawia ekspertom dotąd nieznane wyzwania. Problem: urządzenie wielkości boiska piłkarskiego jest bardzo wrażliwe na zanieczyszczenia. Silnie energiczne wiązki laserowe, które przemieszczają się przez ultrawysoką próżnię, spalają cząstki i gazy na ścianach lub je spiekają, zamieniając je w substancje, które osadzają się jak powłoka. Lusterka kierujące wiązkę stają się ślepe, a cały obiekt staje się nieużyteczny. Czystość jest więc najważniejsza. Dodatkowym utrudnieniem jest fakt, że dziesiątki różnych dostawców dostarczają poszczególne komponenty, które muszą ściśle przestrzegać norm czystości. »To ogromny wysiłek«, mówi Markus Keller, ekspert z Instytutu Fraunhofera ds. Technologii Produkcji i Automatyzacji IPA.

Wiele firm zwróciło się już do IPA. Instytut dysponuje nie tylko największą na świecie przestrzenią badawczą klasy ISO 1, ale także posiada niezbędną wiedzę w zakresie czystości. I w tym projekcie, którym kieruje Keller, konieczne jest zaangażowanie we wszystkich aspektach, od czyszczenia po walidację, od czystego pakowania po szkolenia. Chodzi zarówno o zanieczyszczenia organiczne, jak i cząstki. I o to, aby nie używać materiałów emitujących gazy. Podejście jest więc bardzo wszechstronne.

Niektóre części, takie jak próżniowy zawór o wadze pół tony, są czyszczone w Stuttgarcie, starannie pakowane i wysyłane. Dla innych komponentów transport byłby zbyt skomplikowany. Wystarczy, że ponad 100 rurek ze stali nierdzewnej, każda o długości 6 metrów i grubości 40 centymetrów, będzie potrzebnych. W nich później będą przebiegały wiązki laserowe przez ultrawysoką próżnię.

Te rury można łączyć tylko na miejscu, co wymaga tymczasowej przestrzeni czystej. Oznacza to: powłoka ścian, podłoga, ochrona antykorozyjna – nic nie może emitować gazów. IPA wybiera optymalne materiały budowlane. Przede wszystkim jednak w rurach nie może być żadnych zanieczyszczeń. Aby kontrolować czystość, IPA zapewnia niezbędny sprzęt i analizuje zwrócone próbki pod kątem cząstek, zanieczyszczeń organicznych i gazów. Na koniec Keller i jego koledzy szkolą pracowników firm zaangażowanych w projekt, aby mogli spełnić wymogi. Ponieważ superlaser nie wybacza błędów. Gdy urządzenie już stanie, nie będzie można przeprowadzić kolejnych prac czyszczących. Rury, przez które przechodzi wiązka, pozostają hermetycznie zamknięte.