Utcai cipőben nem szabad a TeWaTi lézerlaboratóriumba lépni – elsőként ezt tanultuk meg Börzsönyi Ádámtól, a labor kutatójától. Nagyon fontos az optikai tisztaság, nem kerülhet porszem az optikai elemekre. A pedantéria mellett a kutatóknak sok biztonsági szabályt kell betartaniuk: lézerrel dolgozni ugyanis nem veszélytelen feladat. Olyan erős, hogy ha valaki akár egy pillanatra belenéz, maradandó szemkárosodást szenvedhet. A szóródó és visszaverődő fényre is oda kell figyelni – a kutatók ezért védőszemüvegben dolgoznak.

A csoport jelenleg közel húsz munkatársból áll, a TeWaTi-ban a majdani ELI-s kutatásokat Alapozzák meg – a Dóm téri egyfajta kiképző labor.

ELI kicsiben

„Az ELI-nek köszönhetően egyre több hallgatót érdekelnek az ultrarövid lézerek. A laboratórium tulajdonképpen az ELI kis modellje. A hallgatók és a kutatók itt készülhetnek fel azokra a technikai kihívásokra, feladatokra, amelyekkel nagyban ott fognak majd szembesülni. A mi munkánk célja többek között az, hogy műszerekkel, szaktudással segítsük őket ebben. Egyre több fiatal szeretne csatlakozni a kutatócsoportunkhoz, és reméljük, hogy még ennél is nagyobb lesz az érdeklődés” – magyarázta a labor kutatója.

A TeWaTi laboratórium lelkét tulajdonképpen egy nyolc méter hosszú, másfél tonna súlyú optikai asztal jelenti, melyen a laikusnak először a kisebb-nagyobb tükrök tűnnek fel, melyek a lézernyalábok irányítására szolgálnak. Közöttük fut a zöld színű lézercsík, amely szabad szemmel is jól látható. A kis csíknál azonban sokkal fontosabb a femtoszekundumos lézer – amit szabad szemmel látunk, az csak a jéghegy csúcsa – magyarázta Börzsönyi Ádám. Hiszen az emberi szem a 390 és 750 nanométer hullámhosszak közé eső elektromágneses sugárzást érzékeli, a femtoszekundumos lézer pedig 650-1000 nanométer spektrumban mozog.

Titánzafíros tuningolás

Mivel foglalkoznak a kutatók a TeWaTi laboratóriumban? – kérdeztük.

„Ultrarövid lézerimpulzusokat állítunk elő” – jött a válasz. És hogy ezek mik? Az ultrarövid, femtoszekundumos lézerimpulzust úgy lehet a legegyszerűbben megérteni, hogy nem folyamatosan világít, mint a lézerpointer, hanem a kutatók nagyon rövid fénycsomagokat hoznak létre. Egy femtoszekundum alatt a fény egy mikrométernél is rövidebb utat tesz meg, vagyis az impulzusok térbeli hosszirányú kiterjedése a hajszál vastagságánál is rövidebb. Ezeket az impulzusokat, vagyis felvillanásokat úgy használják, mint a fényképezésnél a vakut. A lézer segítségével olyan gyors mozgásokat is le tudnak fényképezni, mint például a molekulák átrendeződése a különböző fizikai-kémiai folyamatoknál. Mivel jól kezelhető fényről van szó, hasznosítására sok más lehetőség is nyílik. De vissza a kezdetekhez: az optikai asztalon a lézeroszcillátor hozza létre a lézerimpulzusokat, amit először kinyújtanak, mint a rágógumit, majd megnövelik az energiáját. Az energia növelését erősítő kristállyal érik el, ami nem más, mint titánzafír kristály, amelyen kilencszer halad át a fény, miközben zöld lézerrel pumpálják bele az energiát.

A lézerekkel különböző anyagfelületeket lehet megmunkálni. Segítségükkel finomabban, precízebben, roncsolás mentesen dolgozhatnak, ezért használják számos orvosi alkalmazásban, mint például szemműtéteknél.

Pózoló elektronok

A TeWaTi laboratóriumban azonban „fényképezésre” használják a lézert. Már említettük: ezzel világítják meg az anyagot, úgy működik, mint a vaku. Emellett viszont rögzíti is az anyagban zajló folyamatokat. A különböző tudományterületen dolgozó kutatók (orvosok, kémikusok, biológusok stb.) elhelyezik az asztalon az anyagmintájukat, és megnézhetik, milyen hosszú a gerjesztési ideje, milyen folyamatok zajlanak le benne: a kémiai elrendezéseket, a kötések élettartamát. Sőt, bizonyos erősségű lézerrel a femtoszekundumosnál további három nagyságrenddel rövidebb, attoszekundumos időtartományba lépve még azt is láthatják a kutatók, hogy az elektronok milyen utat, milyen irányban, milyen gyorsan járnak le az atomokban. A kutatás „Az impulzuslézerek alkalmazása az anyagtudományban és a biofotonikában” című kutatási projekt keretein belül zajlik, melyre a Szegedi Tudományegyetem a TÁMOP-4.2.2.A-11/1/ KONV-2012-0060 pályázaton 493,5 millió forinttámogatást nyert. A kutatás részleteiről a projekt honlapján tájékozódhatnak, (http://www.u-szeged.hu/tamop422a0060-index), valamint a www.u-szeged.hu is folyamatosan beszámol róla.