Bivoj z Dolních Břežan překonal vlastní rekord
Vysoce výkonný laser z centra HiLASE najde využití při výrobě aut či letadel
Bivoj zlomil další rekord a potvrdil, že náleží ke světové extratřídě. Jedná se o vysoce výkonný laser ze špičkového tuzemského vědeckého pracoviště, dolnobřežanského centra HiLASE. Stejně jako jeho bájný předchůdce, i tento rekordman disponuje mimořádnou silou. Nyní dosáhl výkonu několika desítek joulů. Využití vysoce sofistikované technologie ocení každý majitel auta nebo třeba pasažér aerolinek. Bivojova aktivita totiž najde uplatnění třeba v automobilovém nebo leteckém průmyslu.
Laser se může pochlubit nepřehlédnutelnými rozměry, na délku dosahuje 18 metrů, na šířku tří metrů. Tento drobek se aktuálně může pochlubit primátem v kategorii vysokoenergetických laserů. Vyvinul výkon 146,5 J (joulů) a ani jednou se při testování nedostal pod hranici 145 J.
„K čemu takřka stopadesátijoulovou energii přirovnat? Coby odrazový můstek poslouží pneumatické kladivo neboli sbíječka, která se používá při bourání zdí a jiných pevných povrchů,“objasnil Bivojův princip Martin Divoký z Fyzikálního ústavu Akademie věd (AV ČR), který v HiLASE vede skupinu vysokoenergetických deskových laserů.
Laserové zařízení v pravidelných intervalech, většinou desetkrát až stokrát za sekundu, vyvolává údery
DOLNÍ BŘEŽANY
Rekordmani o síle okolo 30 J. „Stejně tak i pulzní lasery dokážou takzvaně kopat, ovšem u nich sílu nenese kovový hrot, ale světelný paprsek. Bivoj umí vysílat světelný pulz s frekvencí deset za sekundu, a jeho energie je téměř pětkrát větší než u sbíječky,“objasňují vědci.
Problematická zrcadla
Celý laserový systém se skládá z několika propojených úseků, jež fungují jako zesilovače – na vstupu je celkem slabý světelný paprsek. Ten je veden sérií čoček, zrcadel, přes zesilovací zařízení a sílí až na finální hodnoty. Problémem se během testů stala některá zrcadla. Intenzitu světla při experimentech zprvu nedokázala vydržet, po paprsku na nich zůstávaly tmavé skvrny. „Museli jsme nejdříve najít takového dodavatele optiky, který pro nás vyvine vhodné komponenty, nic odpovídajícího na trhu nebylo,“uvedl Martin Divoký.
Bivoj se už jednou stal rekordmanem ve své kategorii, před pěti lety se přehoupl přes stojoulovou laťku. Letos svůj výkon překonal přibližně o čtyřicet procent. Čeští badatelé v této sféře spolupracují s britskými kolegy.
„Získali jsme velký technologický
náskok a otevírá se nám tak cesta k novým významným aplikacím laserů pro zpracování materiálů, zušlechťování povrchů a základní výzkum interakce laserového záření s hmotou,“objasnil Tomáš Mocek, vedoucí centra HiLASE. Mimořádným schopnostem odpovídá i cena. „Hodnota laseru BIVOJ v době pořízení byla 10 milionů britských liber (přibližně 290 milionů korun), přičemž nainstalované optické prvky, zrcadla, tvoří cca pět procent ceny. Jejich výměnou se zvedl výkon laseru o 40 procent, nicméně cena se v podstatě nezměnila,“uvedla Marie Thunová z HiLASE.
Centrum HiLASE rozjelo svou činnost před sedmi lety, spadá pod Fyzikální ústav AV ČR. Praha a střední Čechy patří ve sféře vědy a výzkumu ke špičce v ČR. V Praze v této sféře podle dat Českého statistického úřadu (ČSÚ) pracuje 40,5 tisíce zaměstnanců. Náklady na tuto oblast dosáhly roku 2019 40,1 miliardy korun.
Metoda klíčové dírky
„Cena zmíněné špičkové laserové technologie v souvislosti s využitím v průmyslu je v této chvíli příliš vysoká a používá se zatím k hledání optimálních parametrů. V budoucnu s cílem vedoucím ke snížení ceny,“vysvětlila Marie Thunová.
Průmysl, medicína a věda – to jsou obory, v nichž laser nachází své využití. „Laserový paprsek může přenášet značné množství energie, a proto je jím možné řezat řadu komponentů z různých materiálů od trubek, nosníků, kovových plechů, plastů až po dřevo,“vysvětlují experti průmyslové využití.
Výhodou využití paprsku představuje vysoká přesnost, rychlost a především čistota řezů. Laserové svařování se provádí metodou takzvané klíčové dírky. Po použití laserového paprsku je po odpaření materiálu vytvořena kavita, dutina neboli klíčová dírka. Její stěny tvoří roztavený materiál. Ten postupně zaplňuje dutinu za pohybujícím se laserovým paprskem. Řezaný materiál je lokálně nataven laserovým svazkem a následně odfouknut tryskou.