โครงสร้างพื้นฐานแสงสุดขั้ว

คำย่อ	อีไล เอริค
การก่อตัว	30 เมษายน 2564 ( 30 เมษายน 2021 )
สำนักงานใหญ่	Dolní Břežany , สาธารณรัฐเช็ก (ELI Beamlines), Szeged , ฮังการี (ELI ALPS) และMăgurele , โรมาเนีย (ELI NP)
บริการ	สถาบันวิจัย
บริษัทในเครือ	ELI Beamlines, ELI ALPS และ ELI NP
เว็บไซต์	https://eli-beams.eu

โครงสร้างพื้นฐานแสงสุดขั้ว ( ELI)เป็นองค์กรวิจัยที่มีเลเซอร์กำลังสูงจำนวนมากที่สุดในโลก^{[ 1 ]} ELI ดำเนินการระบบเลเซอร์กำลังสูงและอัตราการทำซ้ำสูงหลายระบบ ซึ่งช่วยให้การวิจัยด้านฟิสิกส์ เคมี วัสดุศาสตร์ และวิทยาศาสตร์การแพทย์เป็นไปได้^{[ 2 ]}

ELI เป็นส่วนหนึ่งของEuropean Research Infrastructure Consortium (ERIC) ซึ่งเป็นที่มาของชื่อทางการและชื่อย่อว่า ELI ERIC องค์กรนี้ประกอบด้วยสิ่งอำนวยความสะดวกเสริมสามแห่ง^{[ 3 ]}รวมถึงความร่วมมือกับมหาวิทยาลัยและห้องปฏิบัติการวิจัยทั่วโลก หนึ่งในสิ่งอำนวยความสะดวกคือELI Beamlinesซึ่งตั้งอยู่นอกกรุงปรากใน^{เมือง} Dolní Břežanyประเทศเช็ก [ ^{4 ] อีก}แห่งหนึ่งคือELI ALPS (Attosecond Laser Pulse Source) ตั้งอยู่ในเมือง Szegedประเทศฮังการี [ ^{5 ]}และแห่งที่สามตั้งอยู่ในเมือง Măgureleประเทศโรมาเนีย (ELI Nuclear Physics หรือELI NP ) ^{[ 6 ]}

ตั้งแต่ปี 2007 ถึง 2010 ELI ได้เข้าสู่ ระยะเตรียมการที่ได้รับทุน จากคณะกรรมาธิการยุโรปซึ่งประกอบด้วยห้องปฏิบัติการ 40 แห่งจาก 13 ประเทศGérard Mourouผู้ริเริ่มโครงการ ELI เป็นผู้ประสานงานของระยะเตรียมการ^{[ 7 ]}

ในการประชุมคณะกรรมการอำนวยการในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2552 ที่กรุงปราก กลุ่มพันธมิตรระยะเตรียมการของ ELI ได้มอบอำนาจอย่างเป็นทางการให้แก่สาธารณรัฐเช็กฮังการีและโรมาเนียเพื่อดำเนินการก่อสร้าง ELI ต่อไป^{[ 8 ]}เมื่อวันที่ 10 ธันวาคม พ.ศ. 2553 เมื่อสิ้นสุดระยะเตรียมการ โครงการได้ถูกส่งมอบให้แก่กลุ่มพันธมิตรการส่งมอบ ELI ซึ่งประกอบด้วยตัวแทนจากสามประเทศเจ้าภาพอย่างเต็มรูปแบบ เงินทุน ERDF สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวก ELI-Beamlines ในสาธารณรัฐเช็กได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมาธิการยุโรปเมื่อวันที่ 20 เมษายน พ.ศ. 2554 ตามด้วย ELI-Nuclear Physics ในโรมาเนียเมื่อวันที่ 18 กันยายน พ.ศ. 2555 เงินทุนสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวก ELI-ALPS ในฮังการีได้รับการอนุมัติในช่วงต้นปี พ.ศ. 2557

สมาคมไม่แสวงหาผลกำไร ELI Delivery Consortium International Association (ELI-DC) ก่อตั้งขึ้นเมื่อวันที่ 11 เมษายน 2556 และเมื่อวันที่ 30 เมษายน 2564 คณะกรรมาธิการยุโรปได้ให้สถานะทางกฎหมายแก่ ERI ในฐานะ ERIC ^{[ 9 ]}

ELI Beamlines ตั้งอยู่ที่Dolní Břežanyใกล้กับกรุงปราก ประเทศเช็กELI Beamlines ดำเนินการระบบเลเซอร์เฟมโตวินาทีที่มีกำลังสูงสุดสูง มีพลังงานสูงและอัตราการทำซ้ำสูง รวมถึงแหล่งกำเนิดรอง (รังสีเอ็กซ์และอนุภาคเร่งความเร็ว) ^{[ 10 ]}สิ่งอำนวยความสะดวกนี้เปิดดำเนินการในปี 2015 การทดลองของผู้ใช้เริ่มต้นในปี 2018 ELI Beamlines มีแหล่งกำเนิดหลักสี่แหล่ง แหล่งกำเนิดรองเจ็ดแหล่ง และสถานีปลายทางทางวิทยาศาสตร์และแพลตฟอร์มการทดลองห้าแห่ง^{[ 11 ]}

L1 ALLEGRA – เลเซอร์ TW, 100 มิลลิจูล, 1 kHz – สถานะ: กำลังใช้งาน – เลเซอร์ L1 ALLEGRA ได้รับการพัฒนาขึ้นภายในโดยทีมเลเซอร์ ELI Beamlines ^{[ 12 ]}แนวคิดของเลเซอร์นี้ขึ้นอยู่กับการขยายพัลส์พิโควินาทีแบบชิปความถี่ในวงจรขยายพัลส์ชิปแบบ พาราเมตริกเชิงแสง (OPCPA) ซึ่งประกอบด้วยแอมพลิฟายเออร์ทั้งหมดเจ็ดตัว แอมพลิฟายเออร์ OPCPA แต่ละขั้นจะถูกปั๊มด้วยพัลส์พิโควินาทีที่ซิงโครไนซ์อย่างแม่นยำซึ่งสร้างขึ้นโดยระบบเลเซอร์ Yb:YAG แบบแผ่นบางที่ทันสมัย^{​​[ 13 ]}

L2 DUHA – เลเซอร์ 100TW, 2 จูล, 50 เฮิรตซ์ – สถานะ: กำลังดำเนินการ – เลเซอร์ L2 DUHA ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้พัลส์ระดับ 100 TW ที่อัตราการทำซ้ำสูง (50 เฮิรตซ์) ที่ 820 นาโนเมตร ซึ่งอยู่ระหว่าง L1-ALLEGRA และ L3-HAPLS ในแง่ของกำลังสูงสุด^{[ 14 ]} L2-DUHA เป็นระบบเลเซอร์ ELI Beamlines รุ่นใหม่ล่าสุด และกำลังอยู่ในระหว่างการพัฒนา โดยคาดว่าจะแล้วเสร็จในช่วงครึ่งแรกของปี 2024 ^{[ 15 ]}

L3 HAPLS – เลเซอร์ 1PW, 30 จูล, 10 เฮิรตซ์ – สถานะ: กำลังใช้งาน – ระบบเลเซอร์นี้ได้รับการพัฒนาที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์ลิเวอร์มอร์โดย ELI Beamlines ร่วมมือในการพัฒนาตัวบีบอัดพัลส์ PW, การวินิจฉัยพัลส์สั้น และการควบคุมและกำหนดเวลาส่วนพัลส์สั้น^{[ 16 ]} นี่คืออาร์เรย์ ไดโอดเลเซอร์พัลส์ที่มีกำลังสูงสุดในโลก^{[ 17 ]}

L4 ATON – เลเซอร์ 10PW, 2 กิโลจูล – สถานะ: กำลังใช้งาน – ระบบเลเซอร์นี้ได้รับการออกแบบให้สร้างกำลังสูงสุดสูงถึง 10 PW (เพตาวัตต์) ในรูปแบบพัลส์ที่มีระยะเวลา 150 fs พลังงานพัลส์ 1.5 kJ และอัตราการยิงซ้ำ 1 ครั้งต่อนาที^{[ 18 ]}เลเซอร์นี้สร้างขึ้นโดยกลุ่มพันธมิตรของ National Energetics (สหรัฐอเมริกา) และ EKSPLA (ลิทัวเนีย) โดยมีส่วนร่วมหลักจาก ELI Beamlines ซึ่งพัฒนาคอมเพรสเซอร์ 10 PW และมีส่วนร่วมในการพัฒนาระบบย่อยต่างๆ มากมาย รวมถึงพรีแอมพลิฟายเออร์ OPCPA ระบบวินิจฉัย หรือระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์แบบบูรณาการ^{[ 19 ]}

ELI-ALPS ตั้งอยู่ในเมืองเซเกดทางตอนใต้ของฮังการีศูนย์วิจัย ELI-ALPS มีเลเซอร์ที่ใช้สำหรับการสร้างพัลส์แสงเลเซอร์ที่มีความเข้มสูงและสั้นมาก รวมถึงอนุภาคแม่เหล็กไฟฟ้าต่างๆ^{[ 20 ]}พัลส์ความเร็วสูงที่มีอัตราการทำซ้ำสูงเหล่านี้ครอบคลุมสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ที่กว้าง ตั้งแต่ ความถี่ เทราเฮิร์ตซ์ (10 ¹²  Hz ) ถึง ความยาวคลื่น รังสีเอ็กซ์ (10 ¹⁸ถึง10 ¹⁹  Hz ) ^{[ 21 ]}สิ่งอำนวยความสะดวกนี้ประกอบด้วยระบบเลเซอร์ที่ทรงพลังหลากหลายชนิด ซึ่งช่วยให้สามารถศึกษาพลวัตที่เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงและสสารได้อย่างละเอียด การศึกษาเหล่านี้ครอบคลุมทั้งความเร็วที่ไม่สัมพันธ์กับสัมพัทธภาพและความเร็วที่สัมพันธ์กับสัมพัทธภาพ ทำให้สามารถศึกษาปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้นๆ เพียงไม่กี่เฟมโตวินาทีได้^{[ 22 ]}สิ่งอำนวยความสะดวกนี้เปิดทำการในปี 2017 การทดลองของผู้ใช้เริ่มต้นในปี 2018

ELI NP (ฟิสิกส์นิวเคลียร์) ตั้งอยู่ที่เมืองมาเกอเรเลประเทศโรมาเนียที่นี่จะมีเครื่องจักรสองเครื่อง ได้แก่ เลเซอร์ความเข้มสูงมาก ซึ่งลำแสงจากเลเซอร์ขนาด 10 เพตาวัตต์สองตัวจะถูกรวมเข้าด้วยกันอย่างสอดคล้องเพื่อให้ได้ความเข้มในระดับ^10²³ –10 ²⁴  W/cm ²และลำแสงแกมมาที่มีความเข้มสูงและสว่างมากซึ่งได้มาจากการกระเจิงย้อนกลับของคอมป์^ตัน แบบไม่สอดคล้องกัน ของแสงเลเซอร์จากลำแสงอิเล็กตรอน ที่สว่าง จากเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น แบบดั้งเดิม [ ^{23 ]}การใช้งานรวมถึงฟิสิกส์พื้นฐานแนวหน้าฟิสิกส์นิวเคลียร์ ใหม่ ฟิสิกส์ดาราศาสตร์วัสดุนิวเคลียร์ และ การจัดการ ของเสียกัมมันตรังสี ELI NP เป็นการลงทุนที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมาในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในโรมาเนียโดยได้รับเงินทุนร่วมจากคณะกรรมาธิการยุโรปและรัฐบาลโรมาเนียจากกองทุนโครงสร้างผ่านกองทุนพัฒนาภูมิภาคยุโรป (ERDF) ^{[ 24 ]}

ในการตัดสินใจที่เกิดขึ้นระหว่างการประชุมสมัชชาใหญ่ครั้งที่ 8 (GA) ของ ELI ERIC เมื่อวันที่ 13 มิถุนายน 2023 ประเทศโรมาเนียได้รับการยอมรับให้เป็นผู้สังเกตการณ์ผู้ก่อตั้งของ ELI ERIC ^{[ 25 ]}สิ่งอำนวยความสะดวกนี้จะถูกรวมเข้ากับองค์กร ELI ERIC ในอีกสามปีข้างหน้า^{[ 26 ]}

การเดินทางของโรมาเนียเพื่อเข้าร่วมกลุ่มพันธมิตร ELI ERIC เต็มไปด้วยข้อโต้แย้งเนื่องจากข้อพิพาททางกฎหมายที่ยืดเยื้อเกี่ยวกับการก่อสร้างลำแสงแกมมาที่โรงงาน ELI-NP ^{[ 27 ]}สถาบันฟิสิกส์แห่งชาติของโรมาเนีย IFIN-HH และกลุ่มพันธมิตร EuroGammaS เข้าไปพัวพันกับข้อพิพาทนี้^{[ 28 ]}ซึ่งลุกลามไปสู่ข้อพิพาททางกฎหมายที่ใหญ่ขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับข้อขัดแย้งในสัญญา ข้อโต้แย้งถึงจุดสูงสุดเมื่อกลุ่มพันธมิตรฝรั่งเศส-อิตาลี EuroGammaS หยุดงานก่อสร้างลำแสงแกมมา^{[ 29 ] [ 30 ]}โดยอ้างว่าอาคารไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของอุปกรณ์ ในการตอบสนอง IFIN-HH เรียกร้องค่าปรับเนื่องจากความล่าช้าและยังบอกเป็นนัยว่าจะยกเลิกสัญญามูลค่า 67 ล้านยูโร เพื่อเป็นการตอบโต้ EuroGammaS เริ่มการต่อสู้ทางกฎหมายในบูคาเรสต์ โดยเรียกร้องให้ขยายสัญญาและชดเชยค่าปรับ^{[ 31 ]}

ความขัดแย้งดังกล่าวส่งผลให้โรมาเนียถูกละเว้นจากการเข้าร่วมกลุ่ม ELI-ERIC เมื่อมีการเปิดตัวอย่างเป็นทางการในปี 2021 ในเดือนพฤษภาคม 2021 เหตุการณ์สำคัญได้เกิดขึ้นเมื่อสาธารณรัฐเช็ก ฮังการี อิตาลี และลิทัวเนีย โดยมีสหราชอาณาจักรเป็นผู้สังเกตการณ์ผู้ก่อตั้ง ได้ยื่นคำร้องต่อคณะกรรมาธิการยุโรปเพื่อจัดตั้ง ELI-ERIC โดยไม่รวมโรมาเนีย^{[ 32 ]}การไม่รวมโรมาเนียนี้ได้รับการต่อต้านจากฝ่ายบริหารของ ELI-NP ซึ่งวิพากษ์วิจารณ์การตัดสินใจดังกล่าวว่าเป็นความพยายามที่จะ "แยก" โรงงานบูคาเรสต์ และเรียกร้องให้ปฏิเสธคำร้อง^{[ 33 ]}การดำเนินคดีที่ดำเนินอยู่และความแตกต่างทางการเมืองทำให้เกิดความแตกแยก โรมาเนียรู้สึกว่าถูกทำให้ตกใจกับการตัดสินใจที่จะดำเนินการต่อไปโดยไม่มีพวกเขา ในขณะที่กลุ่มพันธมิตรอ้างว่าผู้มีส่วนได้ส่วนเสียชาวโรมาเนียได้รับแจ้งแล้ว นอกจากนี้ ยังมีวิสัยทัศน์ที่แตกต่างกันเกี่ยวกับความเป็นอิสระในการดำเนินงานของแต่ละไซต์เลเซอร์ภายใน ERIC ในขณะที่สาธารณรัฐเช็กและฮังการีสนับสนุนสิ่งอำนวยความสะดวกระหว่างประเทศแบบบูรณาการ โรมาเนียแสวงหาความเป็นอิสระมากขึ้น โดยมุ่งหวังที่จะใช้เงินทุนส่วนเกินเพื่อช่วยเหลือโครงการวิจัยในท้องถิ่น^{[ 34 ]}

ตั้งแต่นั้นมาโรมาเนียได้รับสถานะ "ผู้สังเกตการณ์ผู้ก่อตั้ง" ในกลุ่มพันธมิตร ซึ่งอาจนำไปสู่การเป็นสมาชิกเต็มรูปแบบในองค์กรในที่สุด^{[ 35 ]}หลังจากสัญญา EuroGammaS สิ้นสุดลง ความรับผิดชอบจึงตกเป็นของบริษัท Lyncean Technologies ของสหรัฐฯ ด้วยข้อตกลงมูลค่า 42 ล้านยูโร ความขัดแย้งยังคงดำเนินต่อไปเมื่อ Lyncean ประกาศล้มละลาย ทำให้โครงการลำแสงแกมมาอยู่ในภาวะชะงักงัน^{[ 36 ] [ 37 ]}แรงกดดันทางการเงินก็มีมากเช่นกัน โดยโครงการมูลค่า 300 ล้านยูโรนี้ต้องพึ่งพาเงินทุนโครงสร้างของสหภาพยุโรปเป็นอย่างมาก ทำให้จำเป็นต้องดำเนินการให้แล้วเสร็จภายในปี 2023 เพื่อรักษาเงินทุนไว้^{[ 38 ]}

• สถานีแห่งแสงสุดขั้ว

Scholiaมี โปรไฟล์ องค์กรสำหรับExtreme Light Infrastructure

• เว็บไซต์อย่างเป็นทางการ
• เว็บไซต์ ELI Beamlines
• เว็บไซต์ ELI ALPS