Padesátá léta minulého století dala vzniknout tehdy zcela novému oboru, oboru fotoniky. Zabýval se vlastnostmi a metodami využití optického záření s kvantovým charakterem interakce toku fotonů, metodami jeho generování, detekce nebo i přeměn na jiné druhy energie, aby o několik let později, v roce 1960, spatřil světlo světa už i první laser (Light Amplification by Stimulated Emission od Radiation). Na letošní rok připadá po dvou letech opět prezentace laserové techniky prostřednictvím předního a populárního mnichovského Mezinárodního veletrhu Laser – World of Photonics 2017. Pro dnešní vývoj ekonomiky, provázený rostoucím podílem automatizace procesů je téměř charakteristické, že ohlášenou stěžejní novinkou doprovodného programu veletrhu, kongresu World of Photonics Congress, bude právě úloha fotoniky při digitalizaci výroby pro budoucí vývoj v rámci programu Průmysl 4.0. Přestože se veletrh koná až od 26. do 29. června, máme několik důvodů, proč s naší informací přicházíme již nyní. Ten první: chceme čtenářům, mezi nimiž je i stále více uživatelů laserových technologií, přinášet postupně základní data k veletrhu i ukázky některých novinek tak, aby měli dostatek prostoru pro volbu optimálního termínu své návštěvy. Už minulé ročníky mnichovského veletrhu ukázaly na trvalý nárůst zájmu o laserové technologie a letos, při vývoji generativních laserových technologií, se dá opět očekávat větší návštěvnost oproti rekordu z ročníku 2015, jehož se zúčastnilo 1227 vystavovatelů ze 42 zemí na výstavní ploše 55 000 m2 a navštívilo jej na 32 000 zájemců. Mezi další důvody naší včasné informace patří i upozornění na několik akcí, zaměřených na laserovou tematiku, které se konají v nejbližší době. Zpátky do Mnichova Ale vraťme se k mnichovskému veletrhu LASER – World of Photonics 2017. Na něm se tematika založená na objevu laseru promítá do celého, mimořádně širokého spektra svých aplikací. Pomineme-li vojenskou techniku, pak od informačních technologií a telekomunikační techniky přes medicínu, biologii, meteorologii, dopravu, stavebnictví až po aplikace v oblasti metrologie a průmyslových technologií a dnes navíc stále častěji už i kosmické techniky. Přitom vývoj jak samotného laseru, tak i jeho aplikací ani zdaleka nekončí. Výstižným příkladem může být širokou společností bezprostředně sledovaná medicína, kde vývoj laserových systémů se zdaleka už neomezuje jen na biostimulační účinky na tkáňový metabolismus v oblasti plastické chirurgie, dermatologie nebo oftalmologie. Čím dál více proniká i do léčení nádorových onemocnění, kardiovaskulárních chorob nebo neurologie. Stává se nástrojem pro různé operace, včetně operace mozku a pomocí laseru se stane i nepříjemná diagnostická metoda biopsie s odběrem vzorku tkáně k histologickému vyšetření snadnou neinvazivní procedurou. Všem těmto metodám, stejně tak jako u průmyslových laserových technologií, předbíhá nekončící vývoj samotných laserů. Ať už jde o lasery nejrůznějších typů, včetně THz a kaskádových, lasery s ultrakrátkými pulzy, s délkou pulzu v pikosekundové (10–12) až femtosekundové (10–15) oblasti, včetně výkonových. Očekává se i konfrontace různých směrů vývoje laserů s vyzařováním na vlnové délce v oblasti extrémně ultrafialové EUV 13,5 nm. Racionální se tu jeví postup na principu Laser-Produced-Plasma, např. u firmy TRUMPF, kde na počátku nového vývoje byl jen 10kW CO2 laser z běžné sériové výroby. Plazma s vyzařováním v oblasti EUV tu vzniká po zesílení výkonu CO2 laseru s převedením na pulzní režim, přenosu paprsku do vakuové komory a jeho působení k ionizaci drobných cínových kapiček, a tak vytváření plazmy. Přitom TRUMPF není jediný, kdo na EUV systémech pracuje. Obdobně tu postupuje třeba i japonský Gigaphoton Inc., který např. v současné době ohlásil dosažení plynulého provozu EUV i po dobu 24 hodin při výkonu 108 W a další práce na 250W systému, na jiných systémech pracují i IBM nebo Intel. Co je ale obzvláště zajímavé, že přímo v Německu přichází Fraunhoferovy instituty ILT a IOF v rámci projektu Beyond EUV s myšlenkou na posun vyzařování až k vlnové délce 6,7 nm cestou obdobnou, jakou používá firma TRUMPF. Jen místo cínového generátoru s terčem pro laserové paprsky byly by zde užity slitiny Gadolinia nebo Terbia. Z opačného soudku je ve Fraunhoferově institutu ILT i vývoj laserů s ultrakrátkou délkou pulzu pro vlnovou délku v oblasti krátké infračervené od 1,5 do 3,5 μm. Pro první testy tu zatím vyvinuli zdroj s výkonem 20 W, v přípravě je 50 W, s délkou pulzu v rozpětí 900 fs až 1,5 ns, od kterého si slibují nejen úvod do zatím nové, neprobádané oblasti působení laserů, ale i vývoj nových postupů při opracování mnohdy strategických materiálů. A co jistě přitáhne na mnichovský veletrh, jak jsme se již zmínili v úvodu, je stále více k praktickému využití směrovaný vývoj aditivních technologií Laser Metal Fusion či Selective Laser Melting s programovým natavováním vrstev kovového prášku laserem. Ten za poslední léta natolik pokročil, že z prvotního využití převážně jen pro technologie v oblasti Rapid Prototyping jsou dnes vhodné už i pro výrobní aplikace od kusové až po sériovou výrobu. Přibývá i výrobců laserových systémů pro tyto technologie, řada z nich má už svůj vlastní metalurgický vývoj vhodných kovových práškových materiálů, na jejichž složení závisí i vlastnosti hotového výrobku. Hledají se i cesty, jak zefektivnit samotný proces natavování jednotlivých vrstev laserem. Tady můžeme doporučit věnovat pozornost například řešení firmy TRUMPF. U jednoho ze svých tří typů výrobních systémů s označením TruPrint 5000 používá při natavování vrstvy tří současně pracujících laserů, které tak vrstvu práškového kovu natavují současně, a tím podstatně celý postup urychlují. Tolik zatím o nejbližších aktualitách v oblasti laserů a laserových systémů. Bližší informace k veletrhu Laser – World of Photonics 2017, kterého se zúčastní i řada našich vystavovatelů, jako Fyzikální ústav Akademie věd ČR, Crytur, SQS Vláknová technika či Meopta Přerov, je možné získat rovněž u brněnské s. r. o. Expo- -Consult+Service, která zastupuje Mnichovské veletrhy v České republice. Tady je možné se mezi vystavovatele i dodatečně přihlásit. /jš/
