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Eine leistungsstarke neue Klasse von Lasern in spe

Laserintensitäten haben sich in den letzten Jahren drastisch erhöht, wodurch sich eine Vielzahl neuer Anwendungen ergibt. Um die wissenschaftliche Forschung und die wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit zu stärken, unterstützt die EU ein anspruchsvolles neues Projekt, das sich ...

Laserintensitäten haben sich in den letzten Jahren drastisch erhöht, wodurch sich eine Vielzahl neuer Anwendungen ergibt. Um die wissenschaftliche Forschung und die wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit zu stärken, unterstützt die EU ein anspruchsvolles neues Projekt, das sich vorgenommen hat, die weltweit leistungsstärksten Laser herzustellen und die damit verbundene Forschungsinfrastruktur in drei europäischen Ländern aufzubauen. ELI (Extreme Light Infrastructure) ist eine Partnerschaft, die sich die Aufgabe gesetzt hat, die ELI-Beamlines-Anlage in der Tschechischen Republik, die ELI-Attosecond in Ungarn und die ELI-Nuclear Physics in Rumänien zu errichten. "Konstruktionshilfen für das Projekt in der Tschechischen Republik und in Rumänien wurden bereits bewilligt und wir rechnen in Kürze mit der Bewilligung des ungarischen Projekts", sagt Professor Wolfgang Sandner, Generaldirektor und CEO der ELI-DC International Association. Als Professor für Physik an der TU Berlin in Deutschland und ehemaliger Direktor des Max-Born-Instituts in Berlin ist Sandner genau der richtige Mann für die Beaufsichtigung des ehrgeizigen transeuropäischen Projekts. Die Errichtung der Gebäude und die Beschaffung der wichtigsten Ausstattungen gehen in der Tschechischen Republik und in Rumänien gut voran und die Bauinvestitionen werden sich insgesamt auf etwa 850 Mio. EUR belaufen. Die rumänische Infrastruktur wird mit 2x10 Petawatt (ein Petawatt entspricht 1000 Trillionen Watt) eine bisher unerreichte Leistung bieten und der Standort wird die Größe von zwei Fußballstadien haben. Die gesamte ELI-Infrastruktur und ihre Anlagen sind voraussichtlich ab 2017 betriebsbereit. Der Standort der vierten Anlage mit der höchsten Laserintensität von beeindruckenden 200 Petawatt steht noch nicht fest und wird einen ganz neuen Bereich wissenschaftlicher Untersuchungen eröffnen. Hierzu gehören innovative Forschungsarbeiten in Kern-, Teilchen-, Gravitations-, Ultrahochdruck- und Hochenergiephysik sowie moderne Astrophysik und Kosmologie. Dank dieser hervorragenden integrierten Anlagen konzentriert sich ELI auf die Entwicklung und Anwendung einer speziellen Klasse von Lasern, nämlich energiereiche Kurzpulslaser. "ELI baut die führende technologische und wissenschaftliche Rolle dieser Geräte und ihrer Anwendungen durch Laser aus, die die gegenwärtig verfügbare Leistung oder Wiederholungsrate um mindestens eine Größenordnung übersteigen", erklärt Sandner. Neben wissenschaftlichen Fortschritten bringt ELI der Gesellschaft und Wirtschaft vielfältige Vorteile, die sich in erster Linie aus sekundären Teilchen- und Photonenquellen ergeben, die aus den primären Hochleistungslasern von ELI stammen. Die Technologie wird beispielsweise die Materialforschung fördern, wozu auch neuartige Materialien für Mikrotechnologien, Nanotechnologien und Photovoltaik gehören. Außerdem bietet die Technologie neue Quellen kurzwelliger Strahlung, wie z. B. Röntgen- und Gammastrahlen, die in der medizinischen Diagnostik und Therapie Anwendung finden. "Ferner planen wir Anwendungen laserbeschleunigter Teilchen, wie beispielsweise Photonen und Ionen, für die Verbesserung künftiger Krebstherapien oder die Materialforschung", sagt Sandner, "sowie beschleunigte Elektronen für verschiedene Anwendungen in der Wissenschaft und Technik." Der Professor erklärt, wie Gammastrahlen, die durch Rückstreuung von Laserphotonen aus relativistischen Elektronen entstehen, die wiederum aus konventionellen oder sogar laserbasierten Beschleunigern stammen, hauptsächlich für kerntechnische Studien verwendet werden, die bei der Entsorgung nuklearer Abfälle, Materialdiagnostik, der medizinischen Forschung und anderen Gebieten Anwendung finden. So wird z. B. die Anlage in Rumänien in der Lage sein, die Neutralisierung nuklearer Abfälle zu untersuchen und sich mit einer der größten Herausforderungen der Erde im 21. Jahrhundert befassen. Insgesamt macht das Konsortium Fortschritte bei der besten internationale Forschungsanlage weltweit für Wissenschaftler, die für ihre Arbeit Laser benötigen. "Die bisher erzielten Fortschritte sind beeindruckend und zwar trotz einiger technischer, administrativer und politischer Probleme, die wir hatten und immer noch bewältigen müssen", sagt Sandner. Laser und Photonik sind für die Gesellschaft, die Wirtschaft und die Umwelt unverzichtbar und können zur Bewältigung der größten Herausforderungen der heutigen Zeit beitragen, wie z. B. Gesundheit, Mobilität, Energieversorgung und Umweltschutz. Hierbei handelt es sich ebenfalls um die vorrangigen Themen für Horizont 2020, das Forschungsfinanzierungsprogramm der EU für die nächsten sieben Jahre. Die Baumaßnahmen des Projekts wurden durch Strukturfonds der EU finanziert, die die Wirtschaft in weniger entwickelten Regionen und Ländern Europas fördern sollen.Weitere Informationen sind abrufbar unter: ELI http://www.extreme-light-infrastructure.eu/

Länder

Tschechien