„Wir gehen davon aus, diesen 10-Petawatt-Laser bis Ende 2013 fertigzustellen, aber zuvor müssen noch viele technische Probleme gelöst werden“, sagt Jean Paul Chambaret. Zu diesen Herausforderungen gehören die Entwicklung neuer Beugungsgitter, also Komponenten, die Licht aufspalten, sowie die Verwendung eines neuen Kristalltyps, der den erforderlichen Lichtimpulsen standhält. Große Festkörperlaser basieren auf einem Titan-Saphir-Kristall, aber für den neuen, größeren Laser „wird ein größerer Kristall benötigt“.

Das Projekt, das in der Nähe von Paris starten soll, erfordert einen Laser, „der selbst von einem anderen, konventionelleren Laser gepumpt wird, was aber in diesem technologischen Extrembereich ebenfalls sehr komplex ist“. Daher merkt er an: „Die aktuelle Grenze liegt im Petawatt-Bereich, wie beispielsweise in Salamanca, aber der 10-Petawatt-Laser wird der leistungsstärkste der Welt sein.“

Eines der Ziele des ILE (Institut für Lichttechnik) ist es, als Prototyp für die 100-Petawatt-Laser des europäischen Großprojekts Extreme Light Infrastructure (ELI) zu dienen. Diese Initiative, an der 13 Länder beteiligt sind, will die Grenzen der Physik erweitern. „Um diesen Sprung zur 100-Petawatt-Technologie zu schaffen, müssen wir schrittweise vorgehen. Die nächste Phase ist der Bau eines 10-Petawatt-Systems“, an dem derzeit gearbeitet wird.

Höhere Feuerungsraten bedeuten mehr Anwendungsmöglichkeiten.

Bezüglich des Villamayor-Lasers erklärt der Experte: „Er wird vor dem französischen Projekt betriebsbereit sein, und jeder Laser weist einzigartige Merkmale auf, wenn man die Technologie analysiert.“ Es handelt sich um Pulslaser, und die Feuerungsrate ist der wichtigste Faktor. Der Salamanca-Laser feuert einmal pro Sekunde, der französische etwa alle 10 Sekunden.

Der Grund dafür ist, dass die mit dem Zentrum für ultraintensive ultrakurze Laserpulse (CLPU) zu startende Initiative spezifische wissenschaftliche Anwendungen, beispielsweise im Bereich der Medizin, anstrebt, während das französische Projekt und folglich auch das große europäische ELI-Projekt auf Grundlagenforschung ausgerichtet sind.

„Die Anwendung erfordert eine höhere Pulsrate; wir müssen Systeme mit höheren Pulsfrequenzen bauen“, erklärt der Experte. Das Ziel des Instituts für Extremlicht (Institut de Lumière Extreme) ist es hingegen, ein System zur Validierung von Technologien und zur Gewinnung neuer Erkenntnisse für die Physik zu entwickeln. „Es handelt sich um hochmoderne Systeme, die es so noch nie gegeben hat. Wir haben Erwartungen, aber wir wissen es nicht mit Sicherheit. Es geht darum, physikalische Konzepte zu demonstrieren“, betont er.

Salamanca, ein internationaler Maßstab
. Der Bau eines Petawatt-Lasers in Spanien wird ein Maßstab für Forscher sein, wie die Präsenz der weltweit führenden Forschungsgruppen im Bereich der Lasertechnologie in Salamanca beweist. Dank dieses Projekts „wächst die wissenschaftliche Gemeinschaft, die mit hochentwickelten Lasern arbeitet, sowie das bestehende Wissen über Laser und ihre Anwendungen“, betont er.
Experten zufolge durchlaufen solche Projekte, sowohl das in Salamanca als auch das französische, eine signifikante technologische Entwicklung von der ersten Konzeption bis zur finalen Umsetzung. Dieser Zeitraum kann vier bis fünf Jahre dauern, und die Technologie zu Beginn und am Ende unterscheidet sich aufgrund des gestiegenen Wissensstandes. „Es handelt sich um dynamische, lebendige Projekte; die Technologie ist nicht statisch. Das ist einer der Gründe für diesen Kongress“, erklärt Luis Roso, Direktor des CLPU in Salamanca.
Quelle: DiCYT