11/11/2016Afaceri competitive bazate pe rezultatele
crecetarilor stiintifice avansate1
Aplicații ale laserelor de PW
în științele materialelor
Theodor Asavei, din partea echipei ELI-NP
nuclear physics
11/11/2016Afaceri competitive bazate pe rezultatele
crecetarilor stiintifice avansate2
� LHC @ CERN produce energii si densitati de energie
foarte inalte
� Accidentele induse de fasciculele accelerate de
particule sunt dintre cele mai periculoase si totusi
putin explorate in acceleratorii de particule
� Dispozitivele care intercepteaza fasciculele de
particule sunt expuse la aceste evenimente extreme
Raspunsul materialelor folosite in acceleratori
la socurile induse de fasciculele de particule
2
Context
11/11/2016Afaceri competitive bazate pe rezultatele
crecetarilor stiintifice avansate3
Testari de materiale noi pentru componente de acceleratori
Colimatori pentru HL-LHC
- pentru upgrade-ul LHC sunt necesare materiale innovative pentrucolimatorii acceleratorului
- viitoare experimente propuse la ELI-NP: testari de materiale noi in conditii extreme (impact in caz de accident al fasciculului de particule ), masuratori ale rezistentei materialelor in caz de impact
11/11/2016Afaceri competitive bazate pe rezultatele
crecetarilor stiintifice avansate4
Noi materiale pentru colimatori
HL-LHC
Cu-CD
composite
Mo-CD
composite
Mo-Gr
composite
Mo-Gr/Mo
sandwich
11/11/2016Afaceri competitive bazate pe rezultatele
crecetarilor stiintifice avansate5
Testari la sol ale materialelor in conditii similare
cu cele din spatiu
•Radiatia cosmica este compusa din protoni, heliu si alte elemente grele,
dar si din electroni, neutron si raze X
•Aceasta radiatie complexa poate avea un efect sinergistic in
deteriorarea materialor in spatiu
•Spectrul energetic al particulelor accelerate cu laserul este similar cu
cel al particulelor din spatiu
•Acest spectru nu poate fi obtinut in acceleratorii clasici
• Materiale ce pot fi testate: celule solare, materiale compozite pentru
tehnologii spatiale, componente electronice
5
11/11/2016Afaceri competitive bazate pe rezultatele
crecetarilor stiintifice avansate6
Testari la sol ale componentelor din spatiu
• Efect cumulativ la iradieri mixte de electroni, protoni
si ioni
6
Contributii la doza totala pe orbita
11/11/2016Afaceri competitive bazate pe rezultatele
crecetarilor stiintifice avansate7
Conditii similare cu cele de pe orbita terestra –
aplicatii pentru geo-sateliti si ISS
• Spectre energetice ale electronilor
Spectre ale electronilor produsi din
interactia laser-materie
7
Flux al electronilor din orbita terestra
11/11/2016Afaceri competitive bazate pe rezultatele
crecetarilor stiintifice avansate8
Surse secundare de radiatii in E5 la ELI-NP
Particle source E (daily
operations)
Emax (upper limit) Divergence Reference
Proton 20 MeV 60 MeV ±20o R. Prasad [6]
Electrons 1 GeV 2 GeV ±0.057o K. Nakajima
Neutrons 20 MeV 60 MeV C. Zulick [7]
Gamma[*] 1 GeV 2 GeV
11/11/2016Afaceri competitive bazate pe rezultatele
crecetarilor stiintifice avansate9
Oportunitati de dezvoltare-companii in domeniul aerospatial,
materiale inovative, panouri solare