Mesélj az OTDK-kutatási témádról! Miket vizsgáltál a kutatásaid során?

A kutatási témám szorosan a nagy intenzitású lézerekhez kötődik, de tágabb körben az optika és lézerfizika számos területén megjelenik. Mára a nagy intenzitású lézerek egyre szélesebb körben elérhetőek a tudományos közösség számára, egyre több kutatási és felhasználási terület jött/jön létre. Ilyen felhasználási terület például a lézeres anyagmegmunkálás vagy lézeres részecskegyorsítás is. Az egyik legnagyobb feladat ezen területek esetén az előállított lézerimpulzusok összegyűjtése, lefókuszálása egyetlen kicsiny pontba, ezáltal a minél nagyobb intenzitás elérése.

Munkám során a feladatom az egyik ilyen, fókuszálást végző optikai elem, a parabolatükör pontos és gyors beállítását lehetővé tevő módszer kidolgozása volt. A kutatás közben rájöttünk, hogy a kidolgozott beállítási procedúra lehetővé teszi nemcsak a parabolatükör, de a lézerimpulzusok tereléséhez szükséges többi optikai elem beállítását is, mindezt nagy precizitással.

Miért ezt a témát választottad?

A témaválasztásom szorosan fűződik a Nemzeti Lézeres Transzmutációs Laboratórium kutatásaihoz, hiszen ezen kutatócsoportban dolgozom már négy éve. Az NLTL berkein belül a lézeres iongyorsítás, illetve neutrongenerálás megvalósítása, a módszerek fejlesztése és a keltett sugárzás lehetséges felhasználási területeinek feltárása a cél. A kísérleteink egyik legfontosabb része a lézerimpulzusok fókuszálása, s a csoporton belül engem ért a megtiszteltetés, hogy egy ötlet nyomán egy új módszert dolgozzak ki a már említett probléma megoldására. Amikor a kutatásaimat ezen területen sikerrel zártam, a témavezetőmmel, Dr. Osvay Károllyal úgy döntöttünk, hogy érdemes lenne az eredményeket egy TDK-dolgozat formájában is megörökíteni.

Az ELI-ben lévő NLTL nyalábvonal céltárgy kamrája (kísérleti setup)

Milyen előnyöket, tapasztalatokat lehet szerezni az OTDK-n való részvételnek köszönhetően?

Egyrészt a TDK és OTDK lehetőséget biztosít arra, hogy fejleszd az előadói képességeidet, amelyre egy bármely tudományterületen ténykedő személynek sokszor nagy szüksége van. Másrészt a konferenciákon lehetősége van az embernek megismerkedni más, hasonló területeken ténykedő személyekkel, kapcsolatokat építeni, melyek a későbbiekben akár előnyösek is lehetnek. És nem utolsó sorban az OTDK nemcsak a szakmai dolgokról szól, rengeteg egyéb programon lehet részt venni, megismerkedni a házigazda intézménnyel, az adott város nevezetességeivel, kicsit olyan, mint egy kirándulás.

Mit tanultál a versenyre való felkészülésből? Milyen kihívásokkal találkoztál?

Az egyik nagy kihívás mindig a dolgozat megírása, hiszen a kutatómunkából fakadó eredményeket jól fel kell vezetni, megfelelő kontextusba helyezni, és következtetéseket levonni, valamint értékelni, mindezt megfelelően tömören.

A másik kihívás a felkészülésnél az előadás elkészítése. Egyrészt gondolni kell arra, hogy a bírálók, a zsűri milyen kérdéseket tehetnek fel, mire lehetnek kíváncsiak a kutatással kapcsolatban. Másrészt törekedni kell a dolgozat teljes bemutatására, megfelelő tömörséggel, azonban úgy, hogy annak is érthető legyen az előadás, aki először hall a témáról. És persze ott van az idő tényezője is, hiszen a konferencián szűkös időkeretet szabnak meg a dolgozat bemutatására, amelyet szigorúan be kell tartani.

Az OTDK-n az ország legtehetségesebb hallgatói között kellett megmérettetned magad. Milyen benyomások értek a versenyen, hogyan érezted magad?

Az első OTDK-m 2023-ban volt Veszprémben, ekkor még MSc-hallgatóként indultam a megmérettetésen. Akkor még nagyon izgultam, tartottam attól, vajon elég jó leszek-e, nem vétek-e valamilyen hibát az előadásom során, illetve, hogy tudok-e majd válaszolni a bírálók kérdéseire. Meglepődve tapasztaltam, hogy milyen barátságos a légköre az egész konferenciának. Akkor értettem meg, hogy az OTDK célja nem is igazán a verseny maga, hanem a lehetőség biztosítása arra, hogy a hallgatók bemutassák kutatásaikat, munkájukat, és ismerkedjenek a területen dolgozó társaikkal.

Az idei OTDK-n már nem izgultam annyira, hiszen tudtam, mire számíthatok, de azért nem múlt el teljesen az izgalom és a stressz, hiszen mégiscsak egy versenyről van szó. A konferencián nagyon jól éreztem magam, sok jó előadást hallhattam és a szervezők is nagyon kitettek magukért, rengeteg programmal vártak bennünket.

Már PhD-hallgató vagy és a TeWaTi kutatócsoportban dolgozol. Kapcsolódik a jelenlegi munkád az OTDK-kutatásodhoz?

Így van, részben a TeWaTi lézerlaboratóriumban dolgozom, részben pedig az ELI-ALPS kutatóközpontban. A TDK-témám szorosan kapcsolódik a TeWaTi kutatásaihoz, hiszen az ott épülő lézerrendszer is részben a lézeres részecskegyorsításhoz, pontosabban az ehhez szükséges céltárgy-rendszerek kifejlesztéséhez épült.

Milyen kutatással foglalkozol most?

A jelenlegi témám a lézeres iongyorsítás, illetve neutrongenerálás, azon belül is a kísérleti megvalósítás, amelynek egyik alfeladata volt a fókuszáláshoz használt parabolatükrök beállítása, vagyis a TDK-dolgozatom témája. A kísérletek helyszínéül az ELI-ALPS kutatóközpont MTA-laboratóriuma szolgál, itt végeztük és végezzük a kísérleteinket az NLTL berkein belül.

A TeWaTiban található céltárgy kamra (kísérleti setup)

Mit jelent a lézeres iongyorsítás?

Maga az iongyorsítás úgy megy végbe, hogy egy ultravékony, néhány száz nanométer vastag folyadékhártyára fókuszáljuk a lézerfényt, és a nagy csúcsteljesítmény hatására plazma keletkezése mellett gyors ionok lépnek ki a folyadékfelszínből. Ezeket a felgyorsított ionokat egy másik céltárgyhoz, jelen esetben speciális polietilénből álló koronghoz ütköztetjük, és fúziós reakciók következtében neutronok keletkeznek.

Milyen felhasználási lehetőségei vannak a kutatásodnak?

Jelenlegi célunk a keltett sugárzás erősségének a felskálázása, azaz a másodpercenként előállított neutronok számának növelése, illetve a hosszú idejű működés megvalósítása. A keltett sugárzások számos területen felhasználhatóak. Az orvostudomány előszeretettel alkalmaz különböző sugárterápiákat, mint például protonterápia, melyhez mi is képesek vagyunk a megfelelő sugárzás előállítására. Emellett az orvosi izotópok gyártása is egy nagyon fontos része az orvostudománynak, s a későbbiekben mi is szeretnénk vizsgálatokat végezni, vajon a mi forrásunkkal lehetséges-e ilyen izotópok gyártása. A keltett neutronok pedig alkalmasak lehetnek az újgenerációs, úgynevezett Tórium-reaktorok üzemeltetésére is, amely reaktorok sokkal kevesebb radioaktív hulladékot termelnek, mint elődjeik. Egy szó mint száz, számos felhasználási terület kezd kialakulni a lézeres részecskeforrások, sugárforrások körül.

Hogyan kerültél a TeWaTi kutatócsoporthoz?

Ez a történet még valamikor a BSc-s éveim elején kezdődött, amikor is véglegesen eldöntöttem, hogy lézerekkel szeretnék foglalkozni. Az évfolyamunkból összesen hárman jelentkeztünk az első év végén optika és lézerfizika specializációra, és a csapatból a másik két személy már a kutatócsoport tagja volt. Baráti viszonyt ápoltunk mi hárman, s végül az egyik csoporttársam győzött meg egy évvel később arról, hogy jelentkezzek hozzájuk, így a második év végétől kezdve dolgozom már a kutatócsoportban.

Mi motivált arra, hogy jelentkezz a PhD képzésre?

Mióta a kutatócsoportban dolgozom, egyre inkább megszerettem a kutatómunkát, az azzal járó nehézségekkel együtt, ezért úgy gondoltam, hogy a mesterképzést követően több szempontból is előnyös lenne, ha a PhD mellett döntenék. Emellett volt oktatóim is arra ösztönöztek, hogy jelentkezzek PhD-ra, mert képes vagyok elvégezni, és akinek van képessége hozzá, annak meg is kell csinálnia :).

Mit tanácsolnál hallgatótársaidnak, akik szintén érdeklődnek a kutatás, a tudományos versenyek iránt?

Azt, hogy amint van lehetőségük bekapcsolódni valamilyen kutatásba, amely őket is érdekelheti, ne habozzanak, mert lehet, hogy életük egyik nagy lehetőségét szalasztják el. Persze nagy tehernek tűnhet a tanulás és a vizsgák mellett, de cserébe rengeteg tapasztalatot szerezhetnek, illetve megismerkedhetnek a területen munkálkodó személyekkel is. Bátran keressék fel az adott kutatócsoport vezetéjét vagy egy tagját, érdeklődjenek, van-e lehetőségük a csatlakozásra. Biztosra veszem, hogy a legtöbb helyen tárt karokkal várják az érdeklődő hallgatókat (mi a TeWaTiban biztosan :). A TDK, illetve OTDK pedig egy remek lehetőség arra, hogy fejlesszék az előadói képességeiket, amelyek elengedhetetlen kellékei a tudományos munkának, amennyiben kutatással vagy oktatással szeretnénk a későbbiekben foglalkozni.

A borítóképen: Gilinger Tibor (balra) és Gaál Péter (jobbra)

a TeWaTi laborban lézerrendszer állítás közben