Академическият семинар „Актуални проблеми на науката“ и Институтът по физика на твърдото тяло – БАН ви канят на цикъл от лекции, с обща тема „Лазери с метални пари и българският принос за тяхното развитие в световната наука и практика“, които акад. Никола Съботинов ще изнесе в Големия салон на БАН (ул. „15-ти ноември“ № 1) на следните дати:
- На 17.11.2017 г. (петък) от 11.00 ч. – лекция на тема: „Начало на научните изследвания по лазери с метални пари в България“;
- На 20.11.2017 г. (понеделник) от 11.00 ч. – лекция на тема: „Мощен лазер с пари на меден бромид – изобретяване, научни изследвания и индустрия. Пример за успешна иновация“;
- На 22.11.2017 г. (сряда) от 11.00 ч. – лекция на тема: „Внедряване на лазер с пари на меден бромид в България, Австралия и САЩ. Международна оценка на българските научни и приложни постижения“.
Резюметата на горепосочените лекции са следните:
„Начало на научните изследвания по лазери с метални пари в България“
Описана е предисторията на лазерните изследвания във Физическия институт на БАН. Направен е анализ на лазерите с метални пари и техните възможности да покриват ултравиолетовата, видимата инфрачервена области на спектъра.
За първи път у нас през февруари 1970 г. е пуснат в действие лазер с метални пари, генериращ в хелий-кадмиева активна среда в синята област на спектъра. Това поставя началото на научните ни изследвания на този клас лазери в България. През 1971 г. е пуснат в действие и многовълнов зелен хелий-селенов лазер с метални пари. Научните изследвания върху двата лазера ни позволиха за първи път в световната практика през 1973 г. да създадем комбиниран He-Cd-Se-Ne лазер с метални пари, генериращ бяла лазерна светлина.
Импулсните лазери с метални пари е втория вид от този тип лазери, който се характеризира с високите си средна изходна мощност и коефициент на полезно действие. Медният импулсен лазер още в началото на своето създаване се очертава като най-мощният сред тях във видимия диапазон на спектъра.
През 1972 г. във Физическия институт на БАН – в нашата лаборатория е реализирана лазерна генерация с медни атоми в условията на високотемпературна лазерна активна среда – 15000С. Още първите резултати от научните ни изследвания показват, че големия проблем при лазера с медни пари е високата работна температура. Това ориентира научните ни изследвания към създаване на меден лазер, работещ при ниски температури на активната среда.
„Мощен лазер с пари на меден бромид: изобретяване, научни изследвания, индустрия – пример за успешна иновация“
От 1973 г. започва силна конкуренция между различни лаборатории в света за създаване на нискотемпературен меден лазер с пари на халогениди на медта. Нашата лаборатория по лазери с метални пари активно се включва в този процес и за първи път получава лазерна генерация на медни атоми в пари на меден бромид през м. април 1974 г. Лазерът генерира при температура на активната среда 5000С, с 10000С по-ниска от температурата на активната среда на лазера с пари на чиста мед. За лазера с пари на меден бромид ние получаваме авторско свидетелство, издадено на 05.05.1975 г. и по-късно също така и международен патент. Авторското свидетелство е признато за „изобретение на годината“ през 1979 г.
Лабораторията за лазери с метални пари към ИФТТ – БАН получава държавно финансиране за изработка на 2 опитна образеца на лазера, действащи в извън лабораторни условия. Поставя се началото на процес на внедряване на този лазер в практиката.
Едновременно с това в Лабораторията се извършват усилени научни изследвания в следните направления: време на живот на активната лазерна среда, конструктивни особености на лазерната тръба, нов тип мощно импулсно захранване на лазера, стабилизация на лазерното излъчване и повишаване мощността на лазера.
Открит е силен ефект на водорода, водещ до двукратното увеличение на изходната мощност и КПД на лазера. Резултатите от научните изследвания са публикувани във водещи научни списания и докладвани на престижни международни лазерни конференция в САЩ, Европа, Япония и др. Получена е рекордно висока изходна мощност – 125 W и КПД 3,8 %, най-високият за медните лазери изобщо. Интересът към научните резултати е голям. Силният ефект на водорода веднага започва да се прилага в лабораториите и фирмите в света, работещи върху мощните медни лазери.
В приложен аспект е направено и първото внедряване в индустриално производство на лазера с пари на меден бромид у нас в „Оптични технологии“ гр. Пловдив. Лазерът е демонстриран на технически изложения в България, Хановер и на международното лазерно изложение в Мюнхен, Германия.
„Внедряване на лазера с пари на меден бромид в България, Австралия и САЩ. Международна оценка на българските научни и приложни постижения.“
Внедряването на създадения у нас лазер с пари на меден бромид в чужбина изисква преди всичко стабилна патентна защита. Това наложи издаване на патенти, защитаващи нашите научно-технологични постижения. Започна дейност по издаването на наши патенти в България, САЩ, Франция, Великобритания, Австралия, Германия, СССР и Япония. След това започна и подготовката за лицензионна продажба, чрез ВТО „Техника“ на заинтересовани фирми, производители на лазери в нашата област. Най-голям интерес прояви австралийската фирма „Куентрон“. Бяха организирани съвместни българо-австралийски експерименти за трансфер на научните ни резултати. Наши екип посети Австралия и успешно представи в действие лазера с пари на меден бромид, оборудван с австралийско електронно захранване. Конкурентната на Австралия американска фирма „Плазмакинетикс“ също изяви желание за закупуване на лиценз от България за производство на CuBr лазер. И в САЩ проведохме подобни успешни експерименти. ВТО „Техника“ започна преговори с двете фирми. Трябваше да взема решение към коя да се ориентираме. Харесах много автстралийските инженерни решения и се ориентирахме към „Куентрон“, впоследствие преобразувала се във фирмата „Норселд“. За да обслужваме договора в ИФТТ – БАН към Лаборатория „Лазери с метални пари“ бе създаден производствен участък за лазерни тръби, които изнасяхме всеки месец за Австралия. Паралелно с това провеждахме и научни изследвания за подобряване на тяхното качество. Внедрихме в ламповия завод в гр. Сливен конструкцията на кварцовата лазерна тръба и започнахме нейното производство там. Австралийската фирма „Норселд“ успешно стъпи на международния пазар с нашия научен продукт. Лазерът намери широко приложение в медицината и за прецизна обработка на материали.
Със своята успешна научна и приложна дейност Лабораторията „Лазери с метални пари“ към ИФТТ – БАН завоюва забележителен международен авторитет и още в самото начало бяха сключени важни международни договори. Тя беше посещавана от водещи учени от редица страни, работещи в това направление. Ние от своя страна активно участвахме с поканени доклади в едни от най-авторитетните лазерни конференции в САЩ, Европа, Япония и др. След 1989 г. започна нов етап в международното ни сътрудничество. Едни от първите български проекти по европейските рамкови програми (Коперникус – 4 РП) и програмата „Наука за мир“ на НАТО започнаха своята реализация в нашата лаборатория. Станахме съорганизатор на международна конференция по мощни импулсни лазери с метални пари.
Международното признание на нашите научни изследвания и приложни резултати се изразява в мнението на световно известни учени от Великобритания, САЩ, Япония, Русия и България, между които и нобеловият лауреат акад. Басов, един от създателите на лазера.
