Slovo má Ing. Vladimír Cháb, CSc.

Vesmír: V malých státech se často diskutuje, zejména v souvislosti s drahými experimentálními zařízeními, o tom, jak a jaká věda se má dělat. V bývalém Československu se svého času spíše bájilo o projektu zdroje synchrotronového záření¹⁾ pro bývalé RVHP. (Projekt nikdy nepokročil za koncepční návrh.) Jedním z důvodů byly zcela jistě finance, neboť cena zdroje synchrotronového záření 3. generace se může pohybovat okolo 5 miliard dolarů. Letos jste spolu s dalšími fyziky a chemiky získali komplexní grant „Měřicí stanice pro materiálový výzkum s použitím synchrotronového záření“ 202/98/K002 na stavbu měřicí stanice na jednom ze tří světově špičkových zdrojů synchrotronového záření – na zdroji Elettra v Terstu. Co tam budete dělat?

V. Cháb: Hlavně materiálový výzkum se zaměřením na přípravu materiálů pro konverzi slunečního záření, na heterogenní katalýzu v chemii, na počáteční stadia koroze a na laserové opracování povrchů.  Tedy na výzkum s nadějí, že by mohl být bezprostředně využit v průmyslu. Pro materiálový výzkum je zapotřebí rychlá analýza chemického složení, chemického stavu, elektronové struktury a uspořádání atomů. V běžných laboratořích se k těmto analýzám používá několik aparatur, měření trvá dlouho, neboť konvenční zdroje záření nejsou ani dostatečně intenzivní, ani laditelné. Elettra umožňuje postavit 30 měřicích stanic. Z nich už je zhruba dvacet buď v provozu, anebo v různých stadiích konstrukce. Většina z nich je úzce specializována např. na tomografické aplikace v kardiologii a onkologii, na studium vnitrobuněčné struktury biologických objektů či na studium chemických reakcí v reálném čase. Než se však dostaneme k vlastnímu výzkumu, musíme měřicí stanici vybudovat.

Proč tolik stojíme o to, budovat měřicí zařízení právě zde? Je to pro neobyčejně výhodné vlastnosti tohoto zdroje záření, který je schopen produkovat záření od infračervené oblasti až do oblasti tvrdého rentgenového záření. Co jej však činí nezastupitelným, jsou jeho další vlastnosti: v celém rozsahu umožňuje ladit vlnovou délku, záření je buď kruhově, anebo lineárně polarizováno. Intenzita záření je až o dva řády vyšší než u ostatních zdrojů. U zdrojů 3. generace, jakým je Elettra, je dokonce možné pomocí speciálního zařízení dosáhnout koherence záření. Mnoho aplikací využívá i toho, že lze řídit časový průběh ozařování vzorku.

Na naší měřicí stanici bude možné dělat experimenty pro základní výzkum, V tom ale nebude spočívat její síla, protože k tomu budou vhodnější stanice úzce specializované. Záměrně jsme měřicí stanici navrhli tak, aby umožňovala nacházet vztahy mezi technologickými parametry a vlastnostmi tenkých vrstev, které nedovolují kontrolu vlastností během přípravy.

Ve většině průmyslových technologií hraje velkou roli intuice a zkušenost technologa. Výrobní proces obsahuje kroky, které technolog neumí exaktně popsat či vysvětlit, ale bez nich to nefunguje. Proto jedním ze záměrů bylo navrhnout stanici tak, aby umožňovala měření in situ, tj. měření vzorku přímo při studovaném technologickém procesu tak, aby bylo možné hledat vztah mezi fyzikálně-chemickými vlastnostmi a parametry technologického procesu.

Vesmír: Kdy by stanice měla být hotova?

V. Cháb: Na papíře naše stanice existuje již od roku 1990, ale budovat jsme ji začali až loni, kdy jsme na ni získali finanční podporu z projektu Copernicus. Optickou a spektroskopickou část bychom měli kolaudovat již začátkem příštího roku, technologická část by pak měla být dokončena roku 2000. Vyjma optické prvky se převážná část vybavení vyrábí v ČR. Optiku dodávají firmy Zeiss a Seso. Kromě Fyzikálního ústavu AV ČR jsou do tohoto projektu zapojeny Institut energetiky VŠCHT, Pardubická univerzita, Ústav fyziky materiálů AV ČR, Delong Instruments, s. r. o., Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR a Radiodiagnostická klinika Všeobecné fakultní nemocnice. Stanice není jen pro uzavřenou skupinu lidí a uzavřený program. Měřicí čas na jednotlivých stanicích lze také směňovat, takže lze získat přístup i na další stanice a využívat výhody jejich úzkého zaměření na určitou problematiku.

S měřicí stanicí pro materiálový výzkum se jistě podařilo chytit správný trend, protože např. v Karlsruhe, kde se buduje nový synchrotron, mají být 4 stanice ze 12 rovněž zaměřeny na materiálový výzkum.

Vesmír: Děkujeme za rozhovor a těšíme se na podrobnější článek o aplikacích synchrotronového záření. Za Vesmír se ptal Ivan Boháček