A szegedi ELI-projekt kapcsán politikusok és gazdasági szakemberek sokat nyilatkoztak, azonban magával a programmal, a lézerekkel kapcsolatban jóval kisebb a publicitása a programnak. Az SZTE Fizikus Tanszékcsoportja által rendezett Fizika Napja alkalmából a lézerekről és az ELI-ről gyűjtöttük csokorba a tudnivalókat és Szabó Gábor akadémikussal, az SZTE rektorával is beszélgettünk a témáról.„A sikeres kutatáshoz nem kell mindent tudnod. Elég egyetlen dolgot, azt, ami korábban ismeretlen volt.” A. Schawlow
A lézer szó az angol LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation – fényerősítés kényszerített fénykibocsátás útján) betűszóból ered. A lézer egy olyan fényforrás, amely indukált emissziót használ egybefüggő fénysugár létrehozására. Ekkor valamilyen gázt, folyadékot, vagy szilárd anyagot energia befektetésével gerjesztett állapotba hozunk. Az atom alapállapotba való visszatérésekor a gerjesztett atomból egy foton repül ki és ennek a fotonnak pontosan akkora energiája van, mint amekkora energiakülönbség volt a gerjesztett és az alapállapotú atom között. Az anyagok elektromos kisülésekkel, kémiai úton, illetve fény- vagy egyéb elektromágneses impulzusokkal hozhatók gerjesztett állapotba. A kényszerített emisszió során keletkező erősödő fénynek négy alaptulajdonsága van: terjedési iránya, hullámhossza, rezgési fázisa és rezgési síkja azonos az erősítőbe belépő nyalábéval. Az eredmény egy tökéletesen rendezett nyaláb, amelyet koherens nyalábnak is szoktak nevezni. A koherens nyaláb széttartása rendkívül kicsi. A Földtől közel 380 ezer km-re lévő Holdra juttatott lézernyaláb átmérője például alig lesz nagyobb, mint ötven méter. A nyaláb másik kedvező tulajdonsága, hogy a lézer energiája egy megfelelő lencsével nagyon kis foltra – nagyjából egy tízmilliomod mm2-re – is fókuszálható. A lézerek energiája kis térrészben koncentrálódik, ezért a lézerfény teljesítménysűrűsége a megszokott fényforrásokénak sokszorosa lehet. A lézer múltja: „...nevetségesen egyszerű...”
A lézer létrejöttében nagy szerepe volt a II. világháborúnak, melyet a mondás szerint a radar nyert meg és az atombomba fejezett be. Ekkor a technikának már igen nagy és jelentős szerep jutott, a lézerkutatásnak pedig mintegy előszobája volt a Manhattan-projekt, ahol sok helyen, sok tudós munkálkodott egy azon cél érdekében. A 40-es évek végére a mikrohullámú területen nagy sikereket értek el, melyek további munkára ösztönözték a kutatókat. 1954-ben az USA-ban Townes, Gordon, Zeiger alkotta meg az első „maser”-t – mikrohullámok segítségével –, majd az optika felé fordult a fejlesztés. A működési elvet leíró első szabadalom Gould nevéhez fűződik, az ő jegyzetlapján olvasható először a „laser” szó. Sajnos – ironikus módon – 30 évig pereskedett szabadalmáért. De Moszkvában is sikeres kísérleteket folytattak, így tulajdonképpen csak a szerencsének köszönhető, hogy ki jelentette be elsőként a felfedezést. A lézer már fél évszázados múltra tekint vissza, hiszen 1960. május 16-án az amerikai Theodore H. Maiman írta le először az általa megalkotott impulzus üzemű rubinlézer működését. Eleinte Maiman szomorú volt, hogy találmányát „halálsugárnak” nevezték, miután egy újságíró tévedésből a sci-fi felfedezéseként tette közzé. „Nem tudok olyan esetet, amikor a lézer embert ölt volna, ráadásul véletlenül” – mondta később, miután módszere már széles körben elterjedt. „Ennek ellenére több olyan embert is ismerek, akit lézerrel gyógyítottak meg.” Maiman 1960. május 16-án, a kaliforniai Hughes Research Laboratory épületében – miután fogott egy villanólámpát, valamint egy rubinkristályt – kiáltotta azt, hogy „heuréka”, az eredményül kapott találmányt pedig „nevetségesen egyszerűnek” titulálta. A gyakorlatban ez úgy nézett ki, hogy a rubinrúd merőlegesre csiszolt végeit beezüstözte, és a rudat villanólámpával – közkeletűbb nevén vaku – gerjesztette. Azt vette észre, hogy a kibocsátott fény spektrumában az egyik vonal – szín – kierősödött, sokszorosára nőtt az intenzitása egy másik közeli vonalhoz képest. Ez a fizikusok számára már egyértelmű jele volt a ma már lézernek nevezett folyamatnak. Ezt követően a kutatások felgyorsultak, a laboratóriumból „kilépett” a lézer. Arthur L. Schawlow rubinlézere, Peter Sorokin kalcium-fluor lézere után Javan W. Bennet megalkotta a hélium-neon lézert, mely az első közforgalmú lézernek is tekinthető. A lézer jelene: a távirányítótól a lézervezérlésű bombáig
A laboratóriumok, kutatóintézetek mellett ma már az élet szinte minden szegletében találkozhatunk a lézerrel: a CD-lemezjátszótól, az áruházi vonalkód-leolvasóig, a rendőrségi sebességmérő kamerától, az internetvonalakig ott van mindennapjainkban, a boltokban és a raktározás során a vonalkód-leolvasókban is megtalálhatók. Az anyagmegmunkálás során 10 W teljesítményű ipari lézereket alkalmaznak, a haditechnikában lézeres irányítású bombákat használnak, de a bűnüldözésben sokszor a lézer segít szinte láthatatlan ujjlenyomatok felismerésében, vagy lézeres gázdetektor „elektronikus orr”-ként ismeri fel a szagnyomokat, az irodákban pedig lézernyomtatók dolgoznak. Az orvostudományban manapság már természetesnek számítanak a lézerszikék, melyekkel akár egytized milliméteres pontossággal tudnak hajszálerekkel sűrűn ellátott szerveken is – agy, máj, szem – beavatkozásokat végezni, mert a pontosság mellett ezeket a vékony erecskéket a lézer hője le is zárja. A mikroelektronikában mindinkább tért hódít az alkalmazása, de az autóipar számos területén jelölnek, vágnak, hegesztenek vele. A következő részben: A lézer jövője és az ELIForrás:Természet világa: Ötven éves a lézer I.Természet világa: Ötven éves a lézer II.ELI Projekt