Základním posláním Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR je posouvat hranice lidského poznání, ať už se to týká mikrosvěta a jeho struktur a zákonitostí fungování, nebo fungování vesmíru. Součástí Fyzikálního ústavu je i evropské laserové výzkumné centrum ELI Beamlines, v rámci kterého nainstaloval mezinárodní tým vědců nejintenzivnější laserový systém na světě.

„Po jeho plném spuštění budeme mít k dispozici unikátní nástroj umožňující průkopnický výzkum nejen v oblasti fyziky a materiálových věd, ale také v biomedicíně a laboratorní astrofyzice,“ říká Michael Vích, tiskový mluvčí ELI Beamlines.

Zcela nový objekt světového významu vyrostl v Dolních Břežanech u Prahy. ELI Beamlines, velké laserové centrum umístěné v České republice, je součástí celoevropské iniciativy ELI (Extreme Light Infrastructure). Centrum má ambici zbudovat a provozovat celosvětově nejvýkonnější laserové systémy a nabídnout je pro nejrůznější experimenty vědcům z celého světa.

Jak evropské fondy podporují českou vědu a výzkum

ELI má další dvě součásti sesterská pracoviště, která jsou umístěna v Maďarsku a Rumunsku. Nové možnosti, které ELI Beamlines nabízí, jsou v oblasti urychlování částic právě pomocí vysoce intenzivních laserů či generování jasných rentgenových zdrojů. Tyto techniky v současnosti nejsou dostupné na jiných pracovištích na světě, a proto umožní průkopnický výzkum v řadě oblastí studia mikrosvěta a jeho struktur. Nejen v oblasti fyziky, ale i chemie, vývoji nových materiálů, zobrazovacích technikách pro biomolekulární výzkum, medicíně.

Fyzikální ústav získal na projekt ELI z Operačního programu Výzkum, vývoj a vzdělávání dotaci z Evropské unie ve výši 1,58 miliardy korun. Celkové náklady se přitom dosud pohybují kolem 7,5 miliardy korun. Z toho investiční náklady, tedy náklady na stavbu a technologie tvoří cca 6,5 miliardy korun. Zbytek připadá na vytvoření vysoce expertního mezinárodního týmu a provoz zařízení.

Dvacet týmů z celého světa 

„Nejnákladnějšími položkami byly zejména dva laserové systémy L3-HAPLS a L4-ATON. Každý z nich překračuje hodnotu jedné miliardy korun. Složitost projektu spočívá zejména v nutnosti všechny unikátní technologie navrhnout a následně zaintegrovat jako jeden velký, skvěle a bezpečně fungující celek,“ podotkl Roman Hvězda, manažer centra ELI Beamlines.

Podívejte se Mapu projektů EU.

Návrh projektu byl zpracován v roce 2010. Stavba samotná byla zahájena v roce 2012 a v první fázi dokončena v roce 2015, kdy bylo možno začít využívat administrativní část centra a přestěhovat tým do Dolních Břežan. Postupně se také začaly instalovat a spouštět unikátní technologie. První experimenty byly realizovány v roce 2018 a v letošním roce se vyhlásila první otevřená výzva k návrhům experimentů. Výsledkem bylo přes 20 experimentálních týmů z jedenácti zemí od USA přes evropské země až po Nový Zéland.

Projekt v číslech

ELI Beamlines disponuje unikátními technologiemi. Nabízí lasery, které patří nejen k nejvýkonnějším (u výkonných laserů se udává výkon v petawattech, který je v tomto případě 10 PW), ale jsou též mimořádně účinné. „Tři z našich čtyř velkých laserů využívají k dodávání energie polovodičové diody namísto dosud standardně využívaných výbojek. Ty pak dokáží pracovat úsporněji a zejména produkovat daleko větší počet výstřelů. Pro srovnání tak dokážeme generovat petawattové pulzy i desetkrát za sekundu, což je deset až stokrát více, než je dnes možné v jiných zařízeních,“ dodal mluvčí ELI Beamlines Michael Vích.

Projektový manažer Roman Hvězda: Projekt ELI nemá v historii české vědy obdobu

O vzniku celosvětově významného projektu laserového centra ELI Beamlines jsme si povídali s projektovým manažerem Romanem Hvězdou.

Postavili jste zcela nový objekt v Dolních Břežanech. Proč právě zde?
Hledali jsme místo, které splní nejen technické parametry. To znamená, že pozemek bude dostatečně veliký a bude na něm možno postavit stavbu, která nebude ovlivňována vibracemi vnějšího provozu. Zároveň bude v blízkosti letiště a dobře dostupný z centra Prahy. Velmi důležité bylo i to, aby lokalizace velkého výzkumného centra dokázala naplnit očekávané efekty týkající se akcelerace rozvoje regionu. Dolní Břežany byly vyhovující nejen svojí polohou, ale též přístupem vedení místní radnice v čele s panem starostou Michalikem, který je vzděláním jaderný fyzik.

Manažer centra ELI Beamlines Roman HvězdaKdo vše navrhoval? Byl to tým českých odborníků, nebo i specialistů ze zahraničí?
Samotnému zahájení výstavby předcházela tzv. přípravná fáze, kdy nejlepší odborníci z více než 50 evropských výzkumných institucí pomáhali definovat jak samotný vědecký záměr, tak vhodné technologie a základní požadavky pro úspěšné splnění cílů. Toto si následně převzal tým, který jsme sestavili v České republice v rámci Fyzikálního ústavu Akademie věd, jenž dnes čítá více než 300 zaměstnanců (120 cizinců). Též do dodávky stavby a technologií byly zapojeny desítky firem ze zahraničí. Na opak jsme rádi, že uspělo též několik skvělých českých firem, kterým naše zakázky a výborné reference umožní prosazení se na zahraničních trzích.

Na projekt, který dosud stál 7,5 miliardy korun, jste získali dotaci z Evropské unie. Jak to pro vás byla významná dotace? Bylo by možné postavit obdobné výzkumné centrum v ČR i bez evropských peněz?
Právě možnost financovat výstavbu centra a vývoj nejmodernějších laserových technologií umožnila České republice aspirovat na umístění ELI na svém území. Vzhledem k očekávanému dopadu nemá ELI v historii české vědy obdoby. Této skutečnosti odpovídají též náklady, na které z 85 procent přispěla Evropská komise z prostředků Evropského fondu pro regionální rozvoj a Evropského sociálního fondu. Ve druhé části projektu činila tato dotace z Evropské unie 1,58 miliardy korun. Tyto prostředky jsou zejména na to, aby přinesly kvalitativní změnu, v našem případě navázanou na nové poznatky, inovace, koncentraci expertních kapacit a vznik či přilákání high-tech firem.

Co je podle vás přínosem tohoto projektu do budoucna?
Obecně lze říci, že vznikne zcela nový typ mezinárodního výzkumného centra, které bude umístěno v České republice. Díky moderním zobrazovacím technikám věříme, že bude možné vyvinout nové biologické látky, živě a přímo sledovat velmi rychlé procesy při chemických reakcích, a tím jim lépe porozumět, což může přispět k návrhu nových léčiv. Pomůžeme též lépe porozumět struktuře komplikovaných nanomateriálů. Kompaktní urychlovače částic mohou nalézt své uplatnění v rychlejší diagnostice chorob či léčbě rakovinných nádorů. Podobně pracujeme na velmi perspektivních schématech pro nakládání s odpadem z jaderných elektráren či laserem buzené jaderné fúzi, což by mělo velký dopad v oblasti energetiky.

Jak se vám daří sehnat kvalitní pracovníky?
Je nutné si uvědomit, že český pracovní trh obsahuje jen omezený počet odborníků, které potřebujeme. Dnes již získáváme více zájemců o práci u nás i ze zahraničí. Tomu též odpovídá způsob, jakým se snažíme identifikovat vhodné talenty či zkušené zaměstnance. Vedle spolupráce s vysokými školami a možností realizovat část doktorského či magisterského studia na ELI je velmi efektivní způsob přilákání nových talentů vznik týmů kolem významné vědecké osobnosti. Podařilo se nám získat několik špičkových světových vědců, kteří u ná měli příležitost takový tým vytvořit.

Mladé pracovníky aktivně vyhledáváme nejen přes pracovní portály, ale i přes sociální sítě. Pravidelně participujeme na akci „Ulov mě na Jaderce“ na FJFI ČVUT, odkud se rekrutuje velká část našich zaměstnanců. Na takových akcích můžeme mladé lidi seznámit s náplní práce v takto jedinečné výzkumné instituci, s pracovními podmínkami a s možností dalšího profesního růstu. Aktivně komunikujeme i se středními školami. Pořádáme mnoho edukačních akcí. 

100 000 projektů pro lepší Česko