Synchrotron Solaris - nowe światło polskiej nauki

Jakie konkretnie zadania będą stały przed urządzeniem lub (jeśli nie był budowy w konkretnym celu, a by ogólnie służyć polskiej nauce) do czego będzie/może być wykorzystywany?

MS: Jak wspomniałem, głównym celem budowy SOLARIS jest zapewnienie grupom badawczym dostępu do światowej klasy infrastruktury badawczej jaką jest synchrotronowe źródło światła obudowane szeregiem linii i stacji badawczych. Całość umożliwia pracę wielu grupom badawczym na raz, w wielu różnych dziedzinach nauki. Badania będzie można prowadzić 24 godziny na dobę. SOLARIS dysponuje najnowocześniejszą technologią synchrotronową zapewniając znakomite parametry promieniowania. Jest odpowiedzią na wieloletnie starania o budowę synchrotronu w Polsce, wspierane przez Konsorcjum Polski Synchrotron skupiający 36 uniwersytetów i instytucji badawczych w Polsce oraz przez liczną rzeszę naukowców skupionych w Polskim Towarzystwie Promieniowania Synchrotronowego. Do tej pory polscy naukowcy zmuszeni byli prowadzić swoje badania aplikując o czas na jednym z synchrotronów za granicą.
Na świecie jest około 50 synchrotronów, głównie w krajach wysoko uprzemysłowionych, stawiających na rozwój nowoczesnych, innowacyjnych technologii.

Czy przewidziane jest wykorzystanie do celów medycznych i archeologicznych - a jeśli tak, to czy zgłosiły się już jakieś podmioty chętne do współpracy? Jeśli to nie tajemnica, to jakie instytucje i w jakim zakresie chcą współpracować?

MS: Jak najbardziej przewidujemy wykorzystanie synchrotronu do celów i medycznych i archeologicznych. To są bardzo spektakularne badania, cieszące się ogromnym zainteresowaniem. Są one prowadzone prawie w każdym synchrotronie na świecie. W medycynie to badania w obszarach diagnostyki oraz terapii. Promieniowanie synchrotronowe pozwala na badanie składu chemicznego próbek i ich struktury z rozdzielczością atomową. Dzięki możliwości zmiany energii przy prześwietlaniu możemy wykonywać obrazowanie różnicowe – pozwalające na uzyskanie wyjątkowego kontrastu. W medycynie przekłada się to np. na możliwość precyzyjnego określenia składu i topologii gromadzenia się szkodliwych związków lub pierwiastków w organach ludzkich.

W archeologii czy historii sztuki pozwala to określać skład pigmentów i barwników, demaskować falsyfikaty, definiować pochodzenie obiektu, odkrywać niewidoczne warstwy itp.

Takim badaniami zainteresowane są instytucje skupione w Konsorcjum Polski Synchrotron. Możliwość tego typu badań zapewniają przyszłe linie badawcze w SOLARIS. Naszym zadaniem jest również działalność edukacyjna i popularyzacja dostępnych synchrotronowych technik badawczych wśród środowisk medycznych, archeologów, muzealników i historyków sztuki.

Patrząc dalej w przyszłość, czy istnieją już plany dalszej rozbudowy SOLARIS-a? Czy może muszą najpierw być spełnione określone warunki, np. zrealizowany plan biznesowy projektu na najbliższe lata?

MS: Oczywiście, są takie plany. Nawiasem mówiąc, projekt w wyniku którego powstał SOLARIS nosi nazwę „Narodowe Centrum Promieniowania Elektromagnetycznego dla Celów Badawczych (Etap I)”.  Z nazwy więc wynika, iż planowane są dalsze etapy. Celem etapu pierwszego było zbudowanie w ramach dostępnego budżetu (200 mln zł) najlepszego źródła promieniowania synchrotronowego i wyposażenie go w jedną linię badawczą. I to nam się udało. Mamy znakomity synchrotron, zbudowany w rewolucyjnej technologii, udostępnionej nam przez kolegów ze szwedzkiego ośrodka synchrotronowego MAX IV Laboratory w Lund. Budujemy razem 2 bliźniacze synchrotrony stosując nowe rozwiązania jako pierwsi na świecie. Co więcej, udało nam się rozszerzyć projekt i w efekcie powstają 2 linie eksperymentalne z 3 stacjami końcowymi. Tak więc już od przyszłego roku będą mogły pracować w SOLARIS 3 grupy badawcze równocześnie.

Dalsze plany polegają na instalacji kilkunastu linii eksperymentalnych. Dopiero wtedy potencjał SOLARIS będzie w pełni wykorzystany. Naukowy Komitet Doradczy działający przy SOLARIS przygotował portfolio takich linii, które reprezentują różne techniki pomiarowe i umożliwiają badania w różnych obszarach. Te propozycje zostały opracowane jako wypadkowa oczekiwań polskiego środowiska naukowego. Rozbudowę możemy i powinniśmy realizować już od jutra, potrzebne są tylko pieniądze. Dlatego prowadzimy intensywne rozpoznanie, który z dostępnych programów jest przystający do tego projektu, niestety na razie bez sukcesu. Z drugiej strony, logicznym wydaje się, że projekt SOLARIS, wpisany na Polską Mapę Drogowej Infrastruktury Badawczej powinien być finansowany z budżetu MNiSW.

Mamy też plany rozbudowy wstępnego akceleratora liniowego do energii 1,5 GeV, co umożliwi nieprzerwaną prace synchrotronu przez 24 godz na dobę 7 dni w tygodniu. Jeszcze dalsze plany, choć odległe, to bardzo atrakcyjne,  polegają na budowie w SOLARIS lasera na swobodnych elektronach (FEL).

Czy nasi naukowcy myślą już o budowie kolejnych podobnych instalacji i jaka jest szansa na to, że podobne urządzenia będą w Polsce powstawały?

AW: Oczywiście myślimy o budowie tego typu urządzeń, gdyż na tym opiera się rozwój. Trzeba wybiegać w przyszłość, gdyż samo pozyskiwanie funduszy na kolejny projekt tej skali wymaga kilku lat żmudnych obliczeń oraz przygotowania dobrego planu biznesowego.

Na dzień dzisiejszy – tak jak powiedział wcześniej prof. Marek Stankiewicz - myślimy już o rozbudowie naszego ośrodka, a jednym z aspektów jest budowa kolejnych linii pomiarowych. Kolejnym projektem jest rozbudowa akceleratora liniowego do energii 1.5 GeV, oraz budowa kolejnego urządzenia, którym jest laser na swobodnych elektronach przy wykorzystaniu wiązki elektronowej z akceleratora liniowego.

W dalszej perspektywie jest również budowa pierścienia o wyższej energii i ultra niskiej emitancji, ale oczywiście najpierw musimy zrealizować inne zadania.

Po pomyślnym zakończeniu obecnego projektu, powinny znaleźć się środki na budowę kolejnych linii pomiarowych, a to już zapewni nam sukces, jeżeli chodzi o realizację pierwszego w Polsce ośrodka synchrotronowego. Taki scenariusz otwiera drogę do starania się o kolejne fundusze na nowe projekty z dużym prawdopodobieństwem ich pozyskania. Już teraz staramy się uczestniczyć w innych projektach europejskich, jak X-band XFEL, co daje nam mocniejszą pozycję, jeżeli chodzi o innowacyjność kolejnych projektów.

Solaris synchrotron Centrum Promieniowania Synchrotronowego