Prague Asterix Laser System
ID projektu:LM2018114
Poskytovatel:Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
Období:01.01.2020 - 31.12.2022
Příjemce - koordinátorÚstav fyziky plazmatu AV ČR, v. v. i., Praha
Hlavní řešitel:Ing. Miroslav Krůs, Ph.D.
Spolupříjemce / hl. řešitel(é):Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
-- Libor Juha

Cíle projektu: Účelem projektu je personální a materiální zajištění provozu výzkumné laserové infrastruktury PALS pro období 2020-22. VI PALS (Prague Asterix Laser System) disponuje impulzním výkonovým zařízením kilojouleové třídy - unikátním terawattovým jódovým fotodisociačním laserovým systémem sloužícím evropské laserové výzkumné komunitě již od roku 2000. Jde o jedno z pěti největších laserových zařízení pro civilní výzkum v EU a z nich jediné, kde jsou sčasovány impulzy jódového (subnanosekundové) a Ti:Sa (femtosekundové) laseru pro náročné pump-and-probe experimenty. PALS jako zakládající člen konsorcia evropských laserových laboratoří Laserlab-Europe poskytuje open access vybraným projektům evropských uživatelů a slouží jako školící pracoviště v oboru laserové fyziky a fyziky laserového plazmatu pro studenty a mladé vědecké pracovníky z ČR i ze zahraničí. Rozsáhlá mezinárodní spolupráce VI PALS přispěla a stále přispívá k rozšíření a zkvalitnění domácí vědecké kapacity v těchto oborech a tím i kvality vědeckých výstupů a prestiže českého laserového výzkumu jako celku. Mezi hlavní cíle projektu patří: (1) Vytvoření podmínek pro další zkvalitnění výchovy vědeckého laserového dorostu. (2) Uspokojování požadavků domácích i zahraničních uživatelů na laserový experimentální čas v rámci koordinovaného evropského výzkumu, včetně ověřovacích experimentů a vývojových prací pro velké evropské laserové projekty a kolaborace. (3) Zajištění potřebného vývojového a experimentálního zázemí a know-how pro české průmyslové subjekty – potenciální dodavatele vybavení pro laserové laboratoře. (4) Příprava a realizace inovací laserových zařízení laboratoře pro zajištění její efektivní spolupráce s evropskými laserovými centry a projekty v období 2020-22. (5) Získání dalších hodnotných výsledků v prestižních oborech laserové fyziky a výkonové fotoniky, fyziky hustého plazmatu - zvláště prohřáté husté hmoty (WDM – warm dense matter), fyziky vysokých hustot energie a chemie vysokých energií.

Související výsledky:

Medvedev N.: Materials under XUV irradiation: effects of structure, size, and temperature. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. Vol. 12578. Bellingham: SPIE, 2023, Roč. 12578 (2023), č. článku 1257809. ISBN 9781510662766. ISSN 0277-786X. [ Link ]
[Conference on Optics Damage and Materials Processing by EUV/X-ray Radiation VIII (XDam8). Prague (CZ), 24.04.2023-26.04.2023]

Rymzhanov R. A., Medvedev N., Volkov A.E.: Velocity effect in swift heavy ion irradiation: how the low- and high-energy track formation thresholds meet. Journal of Materials Science 58 [35] (2023) 14072-14079. [ Link ]

Milluzzo G., Belloni F., Petringa G., Scuderi V., Giuffrida L., Velyhan A., Verona C., Picciotto A., Rosinski M., Catalano R., Crivellari M., Dostál J., Dudžák R., Juha L., Krása J., Krupka M., Krůs M., Lanzalone G., Leanza R., Litrico C., Pfeifer M., Schillaci F., Tudisco S., Margarone D., Cirrone G.: Extended characterization of alpha particles via laser-induced p-11B fusion reaction in silicon hydrogenated boron-doped thin targets. Journal of Instrumentation 18 [7] (2023) č. článku C07022. [ Link ]

Pisarczyk T., Renner O., Dudžák R., Chodukowski T., Rusiniak Z., Dostál J., Krupka M., Klír D., Domański J., Krása J., Singh S., Cikhardt J., Batani D., Santos J., Burian T., Ehret M., Gajdoš P., Zaras-Szydłowska A., Rosinski M., Tchórz P., Kustosz M., Vlachos Ch., Ospina-Bohórquez V., Jelínek Š., Kocourková G., Agrawal S., Borodziuk S., Krůs M., Juha L.: Strongly magnetized plasma produced by interaction of nanosecond kJ-class laser with snail targets. Plasma Physics and Controlled Fusion 65 [5] (2023) č. článku 055015. [ Link ]

Medvedev N., Voronkov R., Volkov A.: Metallic water: Transient state under ultrafast electronic excitation. Journal of Chemical Physics 158 [7] (2023) č. článku 074501. [ Link ]

Perez-Martin P., Prencipe I., Sobiella M., Donat F., Kang N., He Z., Liu H., Ren L., Xie Z., Xiong J., Zhang Y., Brack F.E., Červeňák M., Gajdoš P., Hronová L., Kaniz K., Kozlová M., Kroll F., Pan X., Schaumann G., Singh S., Šmíd M., Suzuki-Vidal F., Zhang P., Sun J., Zhu J., Krůs M., Falk K.: A novel multi-shot target platform for laser-driven laboratory astrophysics experiments. High Power Laser Science and Engineering 11 [February] (2023) č. článku e17. [ Link ]

Medvedev N., Kuglerova Z., Makita M., Chalupský J., Juha L.: Damage threshold in pre-heated optical materials exposed to intense X-rays. Optical Materials Express 13 [3] (2023) 808-822. [ Link ]

Akhmetov F., Milov I., Semin S., Formisano F., Medvedev N., Sturm J.M., Zhakhovsky V.V., Makhotkin I.A., Kimel A., Ackermann M.: Laser-induced electron dynamics and surface modification in ruthenium thin films. Vacuum 212 [June] (2023) č. článku 112045. [ Link ]

Falk K., Šmíd M., Boháček K., Chaulagain U., Gu Y., Pan X., Perez-Martin P., Krůs M., Kozlová M.: Laser-driven low energy electron beams for single-shot ultra-fast probing of meso-scale materials and warm dense matter. Scientific Reports 13 [1] (2023) č. článku 4252. [ Link ]

Akhmetov F., Medvedev N., Makhotkin I., Ackermann M., Milov I.: Effect of Atomic-Temperature Dependence of the Electron–Phonon Coupling in Two-Temperature Model. Materials 15 [15] (2022) č. článku 5193. E. [ Link ]

Heays A.N., Kaiserová T., Rimmer P. B., Knížek A., Petera L., Civiš S., Juha L., Dudžák R., Krůs M., Scherf M., Lammer H., Pascal R., Ferus M.: Nitrogen Oxide Production in Laser-Induced Breakdown Simulating Impacts on the Hadean Atmosphere. Journal of Geophysical Research: Planets 127 [3] (2022) č. článku e2021JE006842. [ Link ]

Voronkov R. A., Medvedev N., Volkov A.E.: Superionic states formation in group III oxides irradiated with ultrafast lasers. Scientific Reports 12 [1] (2022) č. článku 5659. [ Link ]

Singh S., Krupka M., Istokskaia V., Krása J., Giuffrida L., Dudžák R., Dostál J., Burian T., Versaci R., Margarone D., Pisarczyk T., Krůs M., Juha L.: Hot electron and x-ray generation by sub-ns kJ-class laser-produced tantalum plasma. Plasma Physics and Controlled Fusion 64 [10] (2022) č. článku 105012. [ Link ]

Medvedev N., Akhmetov F., Rymzhanov R. A., Voronkov R., Volkov A.E.: Modeling Time-Resolved Kinetics in Solids Induced by Extreme Electronic Excitation. Advanced Theory and Simulations 5 [8] (2022) č. článku 2200091. E. [ Link ]

Medvedev N., Volkov A.E.: Nonthermal acceleration of atoms as a mechanism of fast lattice heating in ion tracks. Journal of Applied Physics 131 [22] (2022) č. článku 225903. [ Link ]

Bohlin H., Brack F.E., Červeňák M., Chodukowski T., Cikhardt J., Dostál J., Dudžák R., Hübner J., Huo W. Y., Jelínek Š., Klír D., Kroll F., Krupka M., Krůs M., Pisarczyk T., Rusiniak Z., Schramm U., Nguyen-Bui T. H., Weber S., Zaraś-Szydłowska A., Zeil K., Kumar D., Schlegel T., Tikhonchuk V.: Laser-generated supersonic plasma jets and shocks in a transverse magnetic field. Plasma Physics and Controlled Fusion 64 [8] (2022) č. článku 085003. [ Link ]

Krása J., Klír D., Cikhardt J., Řezáč K., Pfeifer M., Burian T., Dudžák R., Dostál J., Krupka M., Singh S., Juha L., Krůs M., Chodukowski T., Borodziuk S., Rusiniak Z., Pisarczyk T.: Variance of DD-neutron yield in laser fusion experiments. EPS 2021: 47th European Physical Society Conference on Plasma Physics. Vol. 45A. Mulhouse: European Physical Society, 2021, č. článku P2.2001. ISBN 979-10-96389-13-1. [ Link ]
[47th European Physical Society Plasma Physics Conference. online (FR), 21.06.2021-25.06.2021]

Krupka M., Krása J., Singh S., Dostál J., Dudžák R., Burian T., Kálal M., Pfeifer M., Cikhardt J., Klír D., Řezáč K., Pisarczyk T., Chodukowski T., Rusiniak Z., Krůs M., Juha L.: Ablation instability experimentally observed on the thin foil metal target surface during its irradiation by terawatt laser. EPS 2021: 47th European Physical Society Conference on Plasma Physics. Vol. 45A. Mulhouse: European Physical Society, 2021, č. článku P1.2023. ISBN 979-10-96389-13-1. [ Link ]
[47th EPS Conference on Plasma Physics. Virtual Conference, 21.06.2021-25.06.2021)]

Bohlin H., Brack F.E., Červeňák M., Chodukowski T., Cikhardt J., Dostál J., Dudžák R., Hübner J., Huo W., Jelínek Š., Klír D., Kroll F., Krupka M., Krůs M., Pisarczyk T., Rusiniak Z., Schramm U., Nguyen-Bui T.H., Weber S., Zaraś-Szydłowska A., Zeil K., Kumar D., Schlegel T., Tikhonchuk V.: Radiative characterization of supersonic jets and shocks in a laser-plasma experiment. Plasma Physics and Controlled Fusion 63 [4] (2021) č. článku 045026. [ Link ]

Batani K., Aliverdiev A., Benocci R., Dezulian R., Amirova A., Krouský E., Pfeifer M., Skála J., Dudžák R., Nazarov W., Batani D.: Shock dynamics and shock collision in foam layered targets. High Power Laser Science and Engineering 9 [July] (2021) č. článku e47. [ Link ]

Krupka M., Singh S., Pisarczyk T., Dostál J., Kálal M., Krása J., Dudžák R., Burian T., Jelínek Š., Chodukowski T., Rusiniak Z., Krůs M., Juha L.: Design of modular multi-channel electron spectrometers for application in laser matter interaction experiments at Prague Asterix Laser System. Review of Scientific Instruments 92 [2] (2021) č. článku 023514. [ Link ]

Istokskaia V., Stránský V., Giuffrida L., Versaci R., Olšovcová V., Singh S., Krupka M., Dudžák R., Krása J., Margarone D.: Online measurements of gamma radiation from laser-plasma and signal unfolding using a scintillator calorimeter. Laser Acceleration of Electrons, Protons, and Ions VI. Bellingham: SPIE, 2021, Roč. 11779 (2021), č. článku 117790D. Proceedings of SPIE, 11779. ISBN 978-1-5106-4392-5. ISSN 0277-786X. [ Link ]
[Laser Acceleration of Electrons, Protons, and Ions VI. online (CZ), 19.04.2021-30.04.2021]

Ryazantsev S.N., Skobelev I.Yu., Filippov E.D., Martynenko A.S., Mishchenko M.D., Krůs M., Renner O., Pikuz S.A.: Precise wavelength measurements of potassium He-and Li-like satellites emitted from the laser plasma of a mineral target. Matter and Radiation at Extremes 6 [1] (2021) č. článku 014402. [ Link ]

Jach K., Pisarczyk T., Stepniewski W., Swierczynski R., Krása J., Chodukowski T., Rusiniak Z., Zaraś-Szydłowska A., Dostál J., Dudžák R., Juha L., Kochetkov Iu., Krupka M., Borodziuk S.: 2D MHD simulation of spontaneous magnetic fields generated during interaction of 1315.2-nm laser radiation with copper slabs at 10sup16/sup W/cmsup2/sup. Physics of Plasmas 28 [9] (2021) č. článku 092704. [ Link ]

Medvedev N., Babaev P., Chalupský J., Juha L., Volkov A.E.: An interplay of various damage channels in polyethylene exposed to ultra-short XUV/X-ray pulses. Physical Chemistry Chemical Physics 23 [30] (2021) 16193-16205. [ Link ]

Raczka P., Cikhardt J., Pfeifer M., Krása J., Krupka M., Burian T., Krůs M., Pisarczyk T., Dostál J., Dudžák R., Badziak J.: Measurement of strong electromagnetic pulses generated from solid targets at sub-ns kJ-class PALS laser facility. Plasma Physics and Controlled Fusion 63 [8] (2021) č. článku 085015. [ Link ]