Lazerinių tyrimų centre

Vilniaus universiteto Lazerinių tyrimų centro (LTC) Lazerinio mikroapdirbimo laboratorijoje naudojamas mokslinės gamybinės firmos Šviesos konversija lazeris Pharos. Šio lazerio spindulių pluoštas, jeigu pakankamai galingas, kritimo taške išgarina medžiagą, ir tokiais taškais galima „išrašyti“ kontūrą – paveikslėlio, raidės ar užrašo. Bet tai tik nekaltas žaidimas palyginti su kitomis femtosekundinio lazerio galimybėmis ir taikymo būdais. Pirmiausia priminsime, kad femtosekundė – tai milijoninė milijardinės sekundės dalis. Tokia sparta vyksta procesai atomuose ir molekulėse, vadinasi, taikant tokios trukmės lazerio generuojamus impulsus galima matuoti ultrasparčius mikropasaulio reiškinius.

Kaip teigia LTC dirbantis VU Fizikos fakulteto doktorantas Andrius Melninkaitis, taikant labai trumpus femtosekundinius impulsus medžiagoje galima padaryti mažesnius už mikrometrą pjūvius. Nugarinamas silicio padėkliuko viršutinis sluoksnis, o tai svarbu gaminant integrinius lustus, saulės elementus, labai praverčia ir kitoje mikrogamyboje, kur reikalingi itin tikslūs apdirbimo matmenys – nuo mikro pereinant prie nano dydžių. Kiekvieno iš mūsų vardą galima išraižyti ant plauko, atlikti įvairaus gylio pjūvius – štai koks tikslumas. Vaizdas ekrane pateiktas elektroniniu mikroskopu, nes optinio mikroskopo skiriamosios gebos jau per maža. Lazerio spindulys pjauna bet kokią medžiagą – popierių, metalą, stiklą, plastmasę.

Kadangi lazerinio impulso trukmė yra daug trumpesnė už laiką, per kurį šiluma spėja įsiskverbti į medžiagą, tokiu lazeriu pjaustant paviršių pati medžiaga išlieka šalta. Įrodyta, kad tokiu lazeriu galima pjaustyti dinamitą, įvairius kitus sprogmenis ir jie nesprogsta, nes šiluma nespėja įsiskverbti į sprogiąją medžiagą. Ji išgaruoja anksčiau negu spėja sprogti. Tokios unikalios lietuviškų lazerių taikymo galimybės. Ne tik pats lazeris, bet ir visa optomechanika pradedant poslinkio stalais (išskyrus nebent vadinamuosius „greitus“ stalus) ir baigiant optiniais laikikliais, taip pat gaminama Lietuvoje.

Dar labai svarbu pabrėžti, kad LTC Lazerinio mikroapdirbimo laboratorijoje atliekami bendri su UAB Altechna moksliniai tyrimai ir eksperimentinės plėtros darbai ir tai ne vienintelė bendra laboratorija Lazerinių tyrimų centre. Kooperavimasis – tai gana naujas požymis Lietuvos moksle. LTC veikia bendros laboratorijos ir su kitomis Lietuvos lazerinių technologijų bendrovėmis – su UAB Standa ir moksline gamybine firma Šviesos konversija. Dalį savo įrangos kompanionai skiria bendriems darbams pagal aukštųjų technologijų plėtros projektus.

Vienu šūviu – du zuikiai

Žurnalistams surengta ekskursija į Vilniaus universiteto Lazerinių tyrimų centrą buvo įdomi keliais aspektais. Pirmiausia buvo galima susipažinti su LTC, jo kūrėjais ir darbuotojais. Ten dar nebuvusiesiems tai buvo ypač įdomi, naudinga edukacinė priemonė. Antra, šios išvykos metu žurnalistams buvo proga susitikti su LR Švietimo ir mokslo ministerijos sekretore Lina Domarkiene ir Lietuvos mokslo tarybos pirmininku prof. Eugenijumi Butkumi. Kitaip tariant, žurnalistai buvo supažindinti ne tik su lazerių kūrėjų darbais ir jų naudojamomis lazerinėmis technologijomis, bet ir su valstybės vykdoma mokslo politika, kai kuriomis tos srities permainomis, taip pat struktūrinėmis, turint mintyje kad ir numatomą naują Lietuvos mokslo tarybos vaidmenį.

Labai gerai sugalvota – vienu šūviu pavyko nušauti du zuikius. Lazerių kūrėjai dėmesio stoka tikriausiai negalėjo skųstis, o kadangi šis renginys surengtas Švietimo ir mokslo ministerijos iniciatyva, tai ir į lazerius buvo proga pažvelgti per valstybės mokslo politikos didinamąjį stiklą. Tam yra pagrindo, nes iš 2 mlrd. litų mokslui numatytų Europos Sąjungos struktūrinių fondų 2007–2013 m. paramos dalis atiteks Lietuvos lazerių pramonei kaip vienai perspektyviausių ir mokslui imlių sričių. Jau ir iki šiol lazerių kūrėjai nebuvo apeinami. Iš skirtų ES struktūrinių fondų lėšų per dvejus metus atnaujintos kai kurios VU LTC patalpos, įrengtos laboratorijos, nupirkta naujos modernios įrangos – įvairių lazerių, spinduliuotės registravimo įrangos, optinių stalų ir optinių komponentų laikiklių, optinių ir lazerinių elementų.

Tokioje atnaujintoje auditorijoje ir vyko lazerių kūrėjų susitikimas su žurnalistais. Gal būtų teisingiau sakyti, šio tyrimų centro vadovų susitikimas su viešnagės dalyviais, nes dėl šio renginio juk nesustojo Lazerinių tyrimų centro veikla.

Įsibėgėjimui – trys atlikti projektai

Lazerinių tyrimų centro vedėjas prof. habil. dr. Valdas Sirutkaitis priminė, kad LTC yra dalyvavęs trijuose ES struktūrinių fondų projektuose, iš kurių du dar tęsiasi. Vienas jų, vadinamoji „minkštoji“ dalis, skirta aukščiausios pakopos lazerinių ir optinių technologijų specialistų rengimui (šiame projekte 3,8 mln. Lt skirta specialistams rengti). Šis projektas, taip pat kiti du, buvo vykdomi kartu su Fizikos institutu. Pastarasis buvo projekto koordinatorius, o LTC – partneris. Kiti du projektai buvo skirti infrastruktūrai gerinti: tai Nacionalinis lazerių mokslo ir technologijų centras (3 mln. Lt naujai aparatūrai ir pastatų renovacijai) ir Technologijos centro plėtra (6,3 mln. Lt naujai aparatūrai ir pastatų renovacijai).

LTC įkurtas 1982 m. ir priklauso Vilniaus universiteto Kvantinės elektronikos katedrai, kuriai vadovauja akad. Algis Petras Piskarskas. Katedra veikia nuo 1974 metų. LTC buvo suvienyti daugiausia mokslo darbuotojai. Pernai jam sukako 25-eri metai, tad jau galime kalbėti apie nuveiktus darbus, vadinasi, ir apie istoriją. Kad tai solidus mokslinis padalinys, rodo ir skaičiai: LTC dirba 8 profesoriai, 3 docentai ir 15 mokslo darbuotojų. Pastarųjų darbas labiau susijęs su moksline veikla, o docentai ir profesoriai šiuos savo pedagoginius vardus turi pateisinti darbuodamiesi ir su studentais. Jei teisingai supratau prof. V. Sirutkaitį, tai per katedros veiklos metus Vilniaus universiteto absolventų diplomus čia apsigynė 400 studentų, parašyta ir apsiginta apie 40 mokslinių daktaro disertacijų ir 8 habilituoto daktaro disertacijos.

Kadangi viską šiame pasaulyje suvokiame per palyginimus, būtų logiška paklausti: kokią vietą LTC užima tarp kitų lazerių gamybos ar lazerinių technologijų naudojimo srityje dirbančių bendrovių Lietuvoje? Pasak V. Sirutkaičio, kartu su Kvantinės elektronikos katedra LTC sudaro didžiausią ir stipriausią lazerių mokslo ir technologijų padalinį šalyje. Išties kitoms bendrovėms sunku būtų lygintis su dariniu, kuriame dirba 26 mokslo daktarai ir habilituoti mokslo daktarai. Tuo labiau joms būtų sunku lygintis su šiuo Vilniaus universiteto dariniu pagal patirtį netiesinių optinių reiškinių, mokslinius tyrimo darbus lazerinės spektroskopijos ir lazerinių technologijų kryptyse.

Ranka rankon su verslu

Svarbu pabrėžti, kad čia vykdoma mokslinė veikla glaudžiai siejasi ir su studijomis, nes katedros ir LTC mokslo darbuotojų jėgomis rengiami magistrai lazerių fizikos ir lazerinių technologijų srityje. Beje, vykdant minėtą ES struktūrinių fondų „minkštąjį“ projektą buvo įvesta nauja specializacija – technologijos mokslų (ne fizinių mokslų) ir būtent lazerinių technologijų. Siekiant plėtoti šią naują kryptį ir buvo sukurtos naujos laboratorijos, siejančios mokslą ir verslą.

Taigi dabartiniame LTC yra prasmės kalbėti apie savotišką „šventąją trejybę“: studijas, tyrimus ir tam tikrą aukštųjų technologijų srities gamybą. Tai sietina su LTC dalyvavimu aukštųjų technologijų programose, kai kartu su verslo įmonėmis vykdomi moksliniai projektai siekiant kurti tam tikrus produktų prototipus. Jie toliau tobulinami įmonėse, gaminami konkretūs lazeriniai ar optinių technologijų gaminiai. Vieni iš jų – parametrinis šviesos generatorius Topas ir naujas ultratrumpų šviesos impulsų lazeris Pharos.

Diodinio kaupinimo femtosekundinė daugiaspalvė lazerinė sistema Pharos – visiškai naujas pasiūlymas pasaulinėje lazerių rinkoje atitinkamų produktų segmente. Savo architektūra ir techniniais parametrais ši naujos kartos femtosekundinė lazerinė sistema pastebimai išsiskiria iš kitų lazerių rinkoje vyraujančių femtosekundinių sistemų. Pharos sistema kompaktiška ir labai patikima, ją valdyti paprasta, tad jos taikymo perspektyvos nekelia didesnių abejonių. Jau ir šiuo metu sėkmingai taikoma moksle, medicinoje, ryšiuose, pramonėje ir kitose srityse.

Pažymėtina, kad šis lazeris sukurtas vykdant Aukštųjų technologijų plėtros programą Diogenas, VU Kvantinės elektronikos katedrai bendradarbiaujant su UAB MGF Šviesos konversija. Miunchene pasaulinėje parodoje Lazeriai 2005 šis lazeris sukėlė didelį susidomėjimą, o programos vadovas dr. Romualdas Danielius už Pharos lazerio sukūrimą 2005 m. buvo išrinktas Lietuvos šviesuoliu. Jeigu jau prakalbome apie apdovanojimus, priminsime ir dar vieną labai svarų: 2007 m. vienos iš Nacionalinės pažangos premijos (Partnerystės pažangos premijos) laureatais tapo keturi lazerių ir lazerinių technologijų kūrėjai – Vilniaus universiteto atstovai akad. Algis Petras Piskarskas ir dr. Romualdas Danielius, taip pat du šios srities verslo atstovai – dr. Rimantas Kraujalis (Ekspla) ir dr. Kęstutis Jasiūnas (Eksma).