Využití platformy Engineering Base ve výzkumném laserovém centru ELI Beamlines

Historie vývoje laseru

Kořeny laseru a laserové technologie sahají již do začátku 20. století a v historii se na jeho vývoji podílelo několik významných fyziků. Mezi nejznámějším patří např. i Albert Einstein který za svoji výzkumnou práci získal v roce 1921 Nobelovu cenu.

S koncepcí laseru v 60. letech minulého století přišli prakticky ve stejnou dobu hned 4 vědci z USA a Sovětského svazu. Ačkoli první laser byl spuštěn v USA v roce 1960 tak o přiznání prvenství se vedly spory dlouhých 28 let. Nakonec byl podíl na patentu laseru přiznán všem čtyřem vědcům.

Nesmazatelná česká stopa

Československo se stalo po USA a Sovětském svazu další zemí, která postavila vlastní funkční laser. Náš první laser byl spuštěn dne 9. dubna 1963 ve Fyzikálním ústavu. Od poloviny šedesátých let bohužel dochází na základě intervence Sovětského svazu k útlumu ve vývoji laserů v Československu. Další historie československých laserů začíná až v 80. letech s postupným navyšování jejich výkonu až po terawatový laser ASTERIX IV v roce 1997.

Milník ve 21. století

V roce 2009 se podařilo prosadit podporu ambicióznímu projektu ELI Beamlines. V následujících letech proběhla výstavba nového laserového centra, které dnes patří v oblasti laserového výzkumu opravdu ke světové špičce. V roce 2015 je v Dolních Břežanech na jih od Prahy otevřeno výzkumné laserové centrum ELI Beamlines.

Toto centrum je postupně rozšiřováno a zdokonalováno. Je součástí projektu ELI (Extreme Light Infrastructure) – nové výzkumné infrastruktury panevropského významu, a součástí plánu Evropského strategického fóra pro výzkumné infrastruktury (ESFRI).

10 PW = 10 Peta Wattů = 10.000.000.000.000.000 Wattů

Ano, přesně tolik je výkon největšího laseru L4 Aton a je to nejintenzivnější laser na světě. Délka trvání pulzu je asi 130 fs při možném opakování 1x za minutu. V ELI Beamlines jsou instalovány celkem 4 laserové systémy lišící se výkonem a technologií laserů.

Jejich využití je zaměřeno na výzkum a získání nových technologií pro lékařství, rentgenovou optiku, konstrukci nástrojů pro vývoj nových a testování materiálů, atd.

Náročná elektroinstalace s maximální mírou bezpečnosti

Požadavky na použitá elektro zařízení i vlastní elektroinstalace uvnitř budov vysoce převyšují i ty nejpřísnější předpisy z jiných oblastí průmyslu. Všechny elektrické prvky (přístroje, rozváděče, …) zajišťující provoz laserových technologií musí splňovat speciální kritéria na kvalitu a bezpečnost a podléhají přísnému výběru.

Elektro CAD do nejnáročnějších požadavků

Před vlastním spuštěním projektu ELI Beamlines bylo potřebné zvolit i elektro CAD pro zpracování dokumentace. Na základě zvýšených požadavků na moderní koncepci projekčního systému byla zvolena platforma Engineering Base. „Již od začátku jsme chtěli moderní databázový systém, který odpovídá inovativním požadavkům souvisejícím s budování tohoto světově unikátního laserového centra“, popisuje Ing. Luboš Nims, Vedoucí inženýr oddělení elektrotechniky.

Obsah zpracované dokumentace v Engineering Base

V Engineering Base jsou zpracovány silové obvody napájení (rozváděče se zdvojeným řízením) a kompletní bezpečnostní systém Interlock. Bezpečnostní systém zahrnuje část „Personal“ pro řízení vstupů osob do zvolených prostor podle jejich pověření a dále část „Machine“ pro řízení technologií laserů. Precizně zpracovaná elektro dokumentace obsahuje obvodová schémata, výstupní seznamy použitého materiálu, kabelů a vodičů, výstupy na návlačky, štítky a další dokumenty, které jsou standardní funkcionalitou platformy Engineering Base.

Závěrem

Engineering Base je v rámci výstavby a provozu laserového centra využíván již několik let. Během této doby si uživatelé ověřili přínosy projektování v Engineering Base, např. odstranění duplicit a chyb v dokumentaci vlivem on-line propojení schémat zapojení a tabulkových seznamů. „Moderní koncepce Engineering Base se nám osvědčila a uživatelé jsou plně spokojeni“, potvrzuje Ing. Luboš Nims. Důkazem toho je důvěra v tento unikátní systém a jeho postupné rozšiřování spolu s rozšiřováním tohoto světově unikátního laserového centra.