Donna Strickland, profesorka na univerzitě v kanadském Waterloo, se proslavila průkopnickým vývojem technologie Chirped Pulse Amplification (CPA) v roce 1985. Za práci, kterou dokončila během doktorského studia na Rochesterské univerzitě spolu s Gérardem Mourouem, získala v roce 2018 Nobelovu cenu za fyziku. Technika CPA způsobila revoluci v generování ultrakrátkých laserových impulzů o vysoké intenzitě, které jsou klíčové pro řadu aplikací, od korekční oční chirurgie až po základní vědecký výzkum. Využití femtosekundových laserových pulsů totiž umožňuje odebrat tkáň bez poškození okolí. Lasery se tak používají jako vysoce přesné skalpely např. při transplantaci rohovky. Gérard Mourou dále zkoumá možné využití CPA například i při transmutaci radioaktivního materiálu a zkrácení jeho poločasu rozpadu.
Mourou byl od roku 2007 vedoucím přípravné fáze projektu ELI a pracoval na koncepci výzkumného centra, které se specializuje na generování ultrakrátkých a ultraintenzivních laserových impulzů. ELI je nyní světovou jedničkou ve zkoumání základních fyzikálních jevů a hnací silou technologických inovací v různých oborech, včetně fyziky vysokých energií, materiálové vědy a biomedicínských aplikací.
Během své návštěvy České republiky přednesla Donna Strickland přednášku pro zaměstnance ELI, v níž podrobně popsala svou spolupráci s G. Mourouem, která vedla k vynálezu CPA.
„Dostala jsem nápad, jak produkovat koherentní záření v extrémním ultrafialovém spektru, což jsem považovala za dobrý doktorandský projekt, ale potřebovala jsem laser s vyšším špičkovým výkonem, než jsme v té době měli," vysvětlila Strickland. „Gérard navrhl protáhnout impulz metodou tzv. čerpování, neboli rozmítnutím jednotlivých frekvencí (barev) obsažených v impulzu tak, aby nedošlo k poškození laseru."
Zdokonalení tohoto inovativního přístupu trvalo asi rok a vyústilo v její první publikovaný článek, stručný třístránkový dokument. „Chtěli jsme článek rychle publikovat, protože jsme si mysleli, že se o totéž pokoušejí i jiní," řekla Strickland. „Jak se ukázalo, nikdo jiný se tomu nevěnoval a já jsem nakonec dokončila doktorát na jiné téma."
Strickland nadále vede skupinu pro ultrarychlé lasery ve Waterloo a zaměřuje se na vývoj vysoce intenzivních laserových systémů pro výzkum nelineární optiky. Po průkopnicích Marii Curie-Sklodowské a Marii Goeppert Mayerové je třetí ženou, která získala Nobelovu cenu za fyziku.
„Není přehnané říci, že Donnina práce umožnila vznik ELI," domnívá se generální ředitel ELI Allen Weeks a zdůrazňuje význam jejího přínosu. „Technologie CPA, kterou Strickland pomáhala vyvíjet, je klíčovým motorem laserových systémů ELI."
Kromě přednášky si Donna Strickland prohlédla laserové a experimentální haly ELI Beamlines a viděla některé z nejpokročilejších verzí laserů, které svým objevem pomohla zrealizovat. Vyslechla si také vybrané práce některých nadaných mladých vědců pracujících ve výzkumném centru.
Zdroj a foto: ELI Beamlines
