nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de...

20
ELI–NP provocari tehnice si ingineresti: Sistemul laser de mare putere 08 Noiembrie 2016 Extreme Light Infrastructure-Nuclear Physics (ELI-NP) - Phase II EUROPEAN UNION nuclear physics Project co-financed by the European Regional Development Fund through the Competitiveness Operational Programme “Investing in Sustainable Development” Daniel Ursescu, din partea echipei ELI-NP Afaceri competitive bazate pe rezultatele crecetarilor stiintifice avansate

Transcript of nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de...

Page 1: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

ELI–NP

provocari tehnice si ingineresti:

Sistemul laser de mare putere

08 Noiembrie 2016

Extreme Light Infrastructure-Nuclear Physics (ELI-NP) - Phase II

EUROPEAN UNION

nuclear physics

Project co-financed by the European Regional Development Fund through the Competitiveness Operational Programme“Investing in Sustainable Development”

Daniel Ursescu, din partea echipei ELI-NP

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

Page 2: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

Continut

• Laserul si revolutiile tehnologiei moderne

• De ce Extreme Light?

• Laserul de la ELI-NP

• Oportunitati

Page 3: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

Revolutiile laser

3

Conexiuni prin satelit ~ 1% Fibre optice pe fundul marii ~99% (2006)

Imprimanta laser

Printarea 3D cu precizie micrometrica

100Gb

CD, DVD, Blu-ray Disk5

Page 4: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

4

Chirurgie oculara Sudura, taiere, intarirea suprafetelor5

Revolutiile laser

Revolutiile laser: in pregatireBujia laser (la INFLPR!) Fuziunea cu laser => energia viitorului?

Page 5: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

Urmatoarea revolutie stiintifica cu laserul:

Extreme Light Infrastructure

More than 50

ultraintense lasers

(2016)

Page 6: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

Laserul ELI-NP

- Ce ofera: control

- cele mai mari campuri electrice

- cele mai mari presiuni

- Perspective:

- Acceleratori de particule de 100 de ori mai mici

- Surse universal de radiatie (electroni, protoni, neutroni, raze X, gamma, etc.)

Page 7: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

Lumina ultraintensa la marginea spectrului vizibil

◦ 2 brate de 10 milioane de miliarde de Watt

◦ Concentrati intr-o zecime din grosimea unui fir de par

◦ In 20 de milionimi de miliardimi de secunda:

◦ 0.000 000 000 000 020 secunde

Laserul ELI-NP

100 000 000 000 000

CERN – http://home.web.cern.ch/about/accelerators/linear-accelerator-Echipament unic in lume!

Page 8: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

Teste cu Laserul ELI-NP

Page 9: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

• Cel mai mare cristal de safir dopat cu Titan din lume

• Prima retea de difractie pentru un system mai puternic de 5PW

Exemple de bariere tehnologice

Page 10: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

• Contracte pentru mentenanta si componente

• Camere curate

• Componente optice (oglinzi, lentil, lampi de pompaj laser. Cristale, etc.)

• Servicii (depuneri de filme subtiri, polizare, etc.)

• Consultanta in domenii high-tech (expertiza echipei)

• Aparate pentru caracterizarea componentelor

• Mecanica de precizie

• Sisteme de control avansate

• Electronica

• Incinte vidate si tehnologii conexe

• Centru de training

• Brevete si transfer de cunostinte e.g.:

• Pulsuri laser multiple pentru aplicatii specifice

• Sisteme de polarizare circular de banda larga

• Sisteme neinvazive de caracterizare pulsuri laser ultrascurte

Oportunitati la ELI-NP

Page 11: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

11ELI-NP: Viitorul e deja aici!

La multi ani!

8 noiembrie 2016

Page 12: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

www.eli-np.ro

II

Page 13: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

Laser related Oportunities

• Long term maintenance and components contracts:

• Clean rooms

• Optical components (mirrors, lenses, flash lamps, crystals, etc.)

• Services (coatings, polishing, etc.)

• Consultance in high-tech fields (pool of expertise)

• Optical devices for optics characterization

• Precision mechanics

• Advanced control systems

• Electronics

• Vacuum vessel design

• Training / Dissemination center

• Patents and know-how to transfer, e.g.:

• Multiple pulses for specific applications

• Broadband circular polarization systems

• Non-invasive beam sampling

Page 14: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

Lasers revolutions

Page 15: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

ELI – Nuclear Physics

Research

� Nuclear Physics experiments to characterize laser – target interaction

� Photonuclear reactions

� Exotic Nuclear Physics and astrophysics

complementary to other NP large facilities (FAIR, SPIRAL2)

� Applications based on high intensity laser and very brilliant γ beams

complementary to the other ELI pillars

ELI-NP in Romania

in ‘Nuclear Physics Long Range Plan in Europe’ as a major facility

15

Page 16: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

Urmatoarea revolutie stiintifica cu

laserul: Extreme Light Infrastructure

Page 17: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

Oscillators

+OPCPA preamps

multi-PW block

Flashlamp based

400mJ/ 10Hz/ <20fs

Combined laser-

gamma

experiments

Gamma/e-

experiments

Multi-PW

experiments

High rep-rate

laser experiments

0.1 – 1 PW

Oscillators

+ OPCPA preamps

300J/ 0.01Hz/ <30fs

e- accelerator

multi-PW block

Flashlamp based

Laser

DPSSL 10J/120Hz

Gamma source

Compton based

1PW block

Ti:Sapph

Flashlamp based

1PW block

Flashlamp based

1PW block

Ti:Sapph

Flashlamp based

1PW block

Flashlamp based

30J/ 0.1Hz/ <30fs

ELI-NP Facility Concept

17

Page 18: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

Lumina ultraintensa la marginea spectrului vizibil

◦ 2 brate de 10 milioane de miliarde de Watt

◦ In 20 de milionimi de miliardimi de secunda

◦ Concentrati in varful unui fir de par

Brilliant Gamma Beam – invisible light

◦ Compton backscattering of laser light off accelerated electrons

◦ Wide energy range: 0.1 to 20MeV

◦ Very good bandwidth: 0.1%

Equipment beyond present-day

state of the Art

User facility – open access

Laserul ELI-NP

100 000

miliarde

CERN – http://home.web.cern.ch/about/accelerators/linear-accelerator-

Page 19: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

Cladirea

Camera curate pentru laser

Zone experimentale

Radioprotectie adecvata

Sisteme antivibratii >1000 arcuri

Ne mutam!

Page 20: nuclear physics ELI–NP provocaritehnice si ingineresti ... · Cele mai multe experimente de fizica nucleara ciocnesc particule de tinte Acceleratorii de particule: Mai mari = mai

Afaceri competitive bazate pe rezultatele

crecetarilor stiintifice avansate

Source: NASA

Particule & Radiatie

Cele mai multe experimente de fizica nucleara

ciocnesc particule de tinte

Acceleratorii de particule:

Mai mari = mai buni (energii mai mari)

In timpul interactiilor nucleare se emit particule si

radiatie gamma.

Interactia cu materia la diferite scale

Nuclear Photonics!