Plný provoz ThALES začne v září

Dosavadní výsledky testování zařízení ThALES předčily očekávání. Toto jedinečné zařízení bude uvedeno do provozu v září příštího roku. Na konstrukci ThALESu se podíleli pracovníci MFF UK, kteří jej také plánují intenzivně využívat.

Vybudování ThALESu, tříosého nízkoenergetického spektrometru (Three Axis Low Energy Spectrometer), proběhlo v rámci renovací a vzniku nových výzkumných zařízení v Institutu Laue-Langevin (ILL) v Grenoblu. Hlavní funkcí institutu ILL Grenoble je provozovat jaderný reaktor optimalizovaný pro produkci intenzivních neutronových svazků určených pro experimenty v oblasti základního a případně i aplikovaného výzkumu. A ThALES je jedním ze zařízení, které umožňuje studovat (nano)magnetické a spinové systémy. Při tomto studiu hraje zásadní roli možnost užití vysokých magnetických polí ve velkém rozsahu energií a také vysoká intenzita polarizovaných neutronů. Zařízení musí proto mít značnou nosnost a zároveň se musí pohybovat s velkou přesností nastavení.

Celková investice do obnovy a rožšíření experimentálního parku ILL Grenoble, v rámci níž bylo vybudováno několik investičních celků, dosáhla výše 42 milionů eur. Jedním takovým investičním celkem je spektrometr ThALES. Dosavadní investice do samotného ThALESu činí 2,8 milionů euro, finální částka potom bude ještě o 0,2 milionu eur vyšší. Na vybudování zařízení se podílely vědecké týmy ILL a MFF UK. Česká republika je s ILL Grenoble propojena tzv. vědeckým členstvím, které spočívá jednak ve přispívání do ročního rozpočtu a jednak v právu využívat alikvotní podíl měřicího času.

Program semináře, který se konal 15. prosince na Malé Straně při příležitosti úspěšné realizace projektu ThALES, uvedl vedoucí celého projektu, prof. Vladimír Sechovský. O implementaci projektu hovořili odborníci, kteří se jej přímo účastní. Technický manažer projektu, doc. Pavel Svoboda z Katedry fyziky kondenzovaných látek MFF UK, nám během semináře odpověděl na otázky týkající se jak budování, tak budoucnosti využívání spektrometru ThALES.

Zařízení ThALES je nyní v testovacím provozu. Kdy bude spuštěno v plném uživatelském provozu a jak dlouho bude moci být využíván?

V srpnu 2015 bude ukončena poslední testovací perioda, a proto předpokládáme, že do ostrého provozu bude uvedeno v září příštího roku. Po skončení konstrukční části projektu Karlova univerzita zařízení odprodá ILL za symbolickou cenu přibližně 1 €. Po dokončení by měl spektrometr být využíván zhruba následujících dvacet let.

Částka investovaná do výroby tohoto zařízení byla opravdu velká, ve finále dosáhne výše přibližně 3 milionů eur. Existuje v oboru projekt, který by byl s ThALESem srovnatelný z hlediska objemu investic?

Existují a jsou to projekty, které se týkají urychlovačů. Srovnatelný je například projekt, kterým se zabývá prof. Matolín v Terstu, projekt skupiny kolegy Jiřího Dolejšího v CERN a podobně. Na všech těchto výzkumech se čeští vědci podílí. Situace v ILL a ESRF (The European Synchrotron) je trochu výjimečná, protože to jsou dvě velké infrastruktury, které spolu sousedí, a v obou dvou je Česká republika vědeckým členem. Tam tedy máme trochu výhradnější postavení, což jsme brali jako příležitost zkonstruovat toto unikátní zařízení. První testy spektrometru svědčí o tom, že parametry předčily veškerá očekávání.

Kolik pracovníků MFF UK na spektrometru ThALES aktuálně pracuje?

V této chvíli je tam náš doktorand Milan Klicpera, který provádí některé testovací experimenty a učí se se zařízením zacházet. Plánujeme, ho v blízké budoucnosti nahradit dalším doktorandem, a to z toho důvodu, aby si česká neutronová komunita, která je na evropské poměry velmi silná, zachovala své dobré postavení.

Budou spektrometr v budoucnu moci využívat studenti (doktorandi) Matfyzu a realizovat na něm vlastní výzkum?

Samozřejmě. Vzhledem k tomu, že jsme větší část tohoto zařízení zkonstruovali, máme určité zvýhodnění. To znamená, že máme k dispozici některé měřící dny. I tak je ale žádoucí, aby dotyční zájemci podávali standardní návrh (proposal), který projde referenčním řízením, na základě kterého je přidělován strojový čas. Bývá dobrým zvykem, že naši studenti (zejména doktorandi) tyto proposaly podávají a mají poměrně slušnou úspěšnost. Už v současnosti naši doktorandi na zařízeních podobného typu pracují. Je to osvědčená metoda, kterou školíme doktorandy.

Máte odhad, kolik by doktorandů pracujících s ThALESem v budoucnu mohlo být?

Na naší katedře je téměř každý doktorand nějakým způsobem zapojen do výzkumu termodynamických a obecně elektronových vlastností pevných látek. Právě neutrony a neutronový rozptyl jsou jednou z nejlepších metod, jak tyto látky studovat, takže se téměř každý s otázkou neutronového rozptylu dříve či později setká. Jestli je tento člověk přímo aktivním účastníkem experimentu nebo jestli potom jen využívá naměřená data, to už je individuální záležitostí. Neutronová difrakce a neutronový rozptyl jsou obecně základními metodami studia fyziky pevných látek, a proto se snažíme všechny naše studenty v tomto směru vzdělávat.

Podrobnosti o historii projektu a fungování spektrometru si můžete přečíst v obsáhlejším článku doc. Svobody.

- OMK -