8. MIRAŻ – laserowa synteza termojądrowa w naszym wykonaniu

8. MIRAŻ – laserowa synteza termojądrowa w naszym wykonaniu

8.1. Ląduję jako kierownik w zespole budującym laser do badań nad laserową syntezą termojądrową.

            Prof. S. Kaliski, jako komendant WAT, tworzył i powoływał w WAT zespoły badawcze, w których pracach sam przeważnie uczestniczył. Rozpoczął od zespołu drgań ultradźwiękowych, gdzie wychował znakomitych specjalistów. Trafił do tego zespołu między innymi Waldemar Soluch. Został potem profesorem, był znanym i cenionym specjalistą z tego zakresu. Ostatnio pracował w Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych. Byli także inni.

S. Kaliskiego pomysłem było utworzenie Wydziału Fizyki Technicznej i o takiej nazwie kierunku studiów. Przyjmował tam studentów uzdolnionych (wybierani byli spośród studentów innych wydziałów, czasem wyboru dokonywał osobiście szef,) i przygotowywał ich głównie do prac badawczych np. w akademii czy wojskowych instytutach badawczych. Wielu z nich trafiło do nas, utworzonego w Katedrze Podstaw Radiotechniki zespołu Z-III a „Laserów Dużej Mocy i Energii”. Tak zostaliśmy nazwani. Przybysze od prof. Kaliskiego byli w większości znakomicie przygotowanymi fachowcami.

Jak widać z numeracji, zespołów zajmujących się synteza laserową było więcej. Przede wszystkim był zespół Z-I „Fizyki Plazmy”, na czele którego stał oczywiście sam szef – Kaliski, a jego bezpośrednim podwładnym i zastępującym go w zespole był dr inż. Sławomir Denus. Zespół organizacyjnie należał do Katedry Obrony Przeciwatomowej WAT. Szefem katedry był wtedy płk Stanisław Probulski. Istniał także zespół Z-II „Fizyki Wybuchu”, chociaż tej nazwy nie jestem pewny. Na czele zespołu stał prof. Wiktor Babul. Było w nim paru innych dobrych specjalistów: doktorzy J. Bagrowski, M. Fruczek, H. Derentowicz i inni.  W przyszłości niektórzy z nich utworzyli firmę zajmującą się programowanym wyburzaniem budowli przy ich rozbiórce (dr Fruczek). Podobno  była to nawet bardzo  dochodowa działalność.

Prof. Kaliski interesował się kompresją materii, którą można było najprościej realizować koncentrycznym wybuchem.  W procesie laserowej syntezy plazma była nie tylko tworzona nagrzewaniem fotonowym, ale także ściskana niesionym przez fotony pędem koncentrycznie rozłożonych wiązek laserowych wokół sferycznej tarczy. Tak wyglądał futurystyczny obraz przyszłej laserowej syntezy termojądrowej widziany oczyma nie tylko naszych specjalistów, ale też amerykańskich i z innych krajów. Nasz „boss” do tego obrazu dołączył wstępną koncentryczną kompresję wybuchową jako wspomagającą (były z tego zakresu liczne publikacje) . Była to dość śmiała koncepcja, gdy idzie o możliwość realizacji praktycznej, ale prof. Kaliski nie bał się śmiałych koncepcji i niekoniecznie przejmował się niezbyt dużymi widokami na ich realizację praktyczną . Zatrudniał wielu ludzi i wierzył, że zawsze coś da się wymyślić.

Kończąc wyliczanie zespołów prof. Kaliskiego, należy jeszcze wymienić zespół Z-III b „Laserów molekularnych dużej mocy”. Lasery molekularne na dwutlenku węgla ze względu na znacznie dłuższą długość fali do nagrzewania plazmy niezbyt nadawały się i pewnie raczej rzadko były stosowane. Pomysłodawcą tego zespołu był Zbyszek – polityk. Kaliskiego od przybytku głowa nie bolała, więc zespół powstał. Po zakończeniu budowy układu Focus 150 przez pracowników IBJ (dr A. Jerzykiewicz) w 1975 r. przeprowadzono próby dodatkowego nagrzewania promieniowaniem lasera CO₂ plazmy wytwarzanej w urządzeniu Focus.

Już po śmierci generała wiele osób twierdziło, że istniał podobno także (nazwa uproszczona) Zespół Teoretyczny, który pod wodzą samego szefa (Kaliskiego) zajmował się  opracowaniami teoretycznymi dotyczącymi syntezy w tym laserowej. Pretendowało do tego zespołu wielu współpracowników Kaliskiego, w tym Karol Jach, Robert Świerczyński, Witold Głuchowski, Konstanty Smolarek i inni. Znając swego szefa raczej wątpię w istnienie tak nazywanego zespołu, a przynajmniej z tak sformułowanymi zadaniami. Szef teoretyczne założenia zagadnień, którymi się zajmował, formułował sam i przeważnie sam je publikował. Z nikim się nie dzielił. Dotyczyło to także syntezy laserowej. Pierwszy jego artykuł dotyczący tego zagadnienia ukazał się w czerwcu 1969. Jego jedynym autorem był S. Kaliski. Miał tytuł: „O przybliżonych oszacowaniach ekspansji plazmy deuterowej pod wpływem udaru termicznego impulsem laserowym”(Biul. WAT R.18:1969 nr 6 (202) s. 3-12.). Odbitka tej pracy została mi podarowana z autografem generała (Rys. 8.1.), jako zapowiedź dalszej wspólnej pracy. Powinienem być usatysfakcjonowany i zadowolony.  Nie powiem, by mi tym w jakiś sposób nie zaimponował.

Więcej nie będę przytaczał tytułów prac mego nowego szefa. Jest ich zbyt wiele. Co prawda w 1970 był też tylko jeden, ale w 1971  było ich już aż piętnaście. Z czasem liczba artykułów narastała, chociaż autor był z reguły jeden i ten sam.

Pierwsze prace zbiorowe ukazały się w 1972. Było ich kilka i miały one wspólny początek tytułu: „Analiza numeryczna…”.  To by się zgadzało. To nie był żaden zespół teoretyczny. Kaliski utworzył: „Zespół analiz numerycznych”, który metodami cyfrowymi dokonywał oszacowań wielkości, trudnych do oceny na podstawie rozważań analitycznych, lub je potwierdzał. Dowody takiego traktowania tematyki wynikają nie tylko z nazw i zawartości publikacji. One w pełni wynikają z charakteru naszego szefa. Przypomnijmy fragment artykułu z 1973 r. opisującego wyniki eksperymentów, w których udało się zarejestrować neutrony syntezy[1]:

„In a series of theoretical works from the years 1967 to 1973 (Refs. [1] to [10]), problems of laser heating of plasma were studied by one of the present authors (S. K.)…”

Naukowcem, który nadawał kierunek badań, dokonywał wyboru modeli upraszczających zagadnienie i ich opis teoretyczny, a także podstawowych rezultatów i wniosków z nich  wynikających, mógł być on sam. Tam, gdzie była potrzeba dokonania analiz numerycznych, mogli być oczywiście wykorzystani fachowcy z tej dziedziny. Natomiast prace doświadczalne zawsze miały wielu autorów. Zespół autorski był, jak zilustrowano poniżej [1], przeważnie dość liczny. Wskazywało to na poważne badania i dokonywanie licznych pomiarów.

Sam uczestniczyłem w tych publikacjach, pisząc odpowiedni, zadany przez szefa, ich fragment. Redakcja końcowa pracy była zawsze zastrzeżona dla szefa. Przytoczony więc powyżej fragment wyszedł na pewno spod jego ręki.

            Wróćmy jednak do początku. Przechodząc do „straży” (będę tak nazywał za wieloma innymi budynek –  moje nowe miejsce pracy), zastałem tam już absolwenta kierunku fizyki technicznej mgr inż. Włodzimierza Nowakowskiego. Drugi, też po tym kierunku, Jerzy Szydlak kończył pisanie pracy magisterskiej. Mieli to być moi nowi najbliżsi współpracownicy. Byli pełni entuzjazmu i chęci do pracy. Wszyscy razem byliśmy jeszcze dostatecznie młodzi, by mierzyć siły na zamiary, chociaż na pewno do końca nie zdawaliśmy sobie sprawy z rozmiaru zadania, z którym przychodzi nam się zmierzyć.  O co w końcu chodziło?

            Był taki wizjoner techniki laserowej, który nazywał sią Gordon Gold. Prawdę mówiąc, gdy czyta się jego życiorys (działalność), nie wzbudza on sympatii. Był doktorantem na uczelni, w której profesor Ch. Townes najpierw opracował pierwszy maser, a następnie wraz z A. Schawlow’em opatentowali możliwość budowy tzw.  masera optycznego, tj. wzmacniacza i generatora fal świetlnych. Nie można mu jednak (mam na myśli G. Golda) odmówić inwencji.

Swoje pomysły i spostrzeżenia zapisywał w notesie, który każdorazowo uwiarygadniał u miejscowego notariusza (Rys. 8.2.). Tworzył w ten sposób dokument, na podstawie którego mógł dochodzić pierwszeństwa swoich pomysłów i rzeczywiście rozpoczął batalię przed sądami o priorytet niektórych z nich, mimo że patent Townes’a był złożony wcześniej. To w tych notatkach Gold użył po raz pierwszy terminu: LASER, którego do dnia dzisiejszego używamy, jako nazwy generatora fal świetlnych. Townes używał niezbyt logicznej nazwy: maser optyczny.

            Jeżeli przypominam w tym miejscu nazwisko Gordona Goulda, to dlatego, że to on w swoich notatkach nadmienił, że laserów nie będzie dotyczyło zasadnicze ograniczenia termicznych źródeł promieniowania, iż temperatura, jaką można uzyskać w ognisku soczewki je skupiającej, nie może przekroczyć temperatury samego źródła. Twierdził, że temperatury w ogniskach soczewek skupiających promieniowanie laserowe mogą być wielokrotnie wyższe.  Jeżeli tak, to być może promieniowanie laserowe można wykorzystać do rozwiązania palącego problemu światowego niedoboru energii – stworzenia warunków wymaganych przy kontrolowanej syntezie termojądrowej.

G. Gold w swoim notatniku napisał wtedy[2]: „Moce jakie będzie można osiągnąć przy użyciu odpowiednich ośrodków laserowych będą mogły ogrzać obiekt do temperatury stu milionów stopni. Możliwe będzie zapoczątkowanie syntezy termojądrowej”.

Opinię tą potwierdził również CH. Townes: „Jestem obecnie przekonany, że lasery są jednym ze sposobów uzyskania fuzji”.

Była to niezwykle pożądana perspektywa. Co prawda, sposób na przeprowadzenie  syntezy w sposób niekontrolowany już na świecie istniał. Bomby wodorowe już były i niestety są nadal.  Co innego, gdyby udało się czynić to w sposób kontrolowany, małymi porcjami. Mielibyśmy wtedy rozwiązany, palący do dziś, problem niedoboru energii na świecie.

J. Nuckolls przeprowadził pierwsze oceny zapotrzebowania na energię laserów, która byłyby w stanie doprowadzić do przereagowania niewielkich tarcz (np. kulki o średnicy rzędu stu mikrometrów). Były one zachęcające. Wydawało się, że budowa lasera generującego energię w zakresie dziesiątków kilodżuli w impulsie nanosekundowym powinny być w zasięgu możliwości licznych ośrodków badawczych. Nic dziwnego, że wielu badaczy na świecie urzekła ta wizja. Urzekła ona także komendanta naszej uczelni prof. Sylwestra Kaliskiego. Niestety pierwsze oszacowania J. Nucollsa okazały się daleko niewystarczające. Jak się okazało, do lawinowego przereagowania nawet tak małych objętości materiału nie tylko nie wystarczyła energia rzędy kilodżuli, ale nawet megadżuli w impulsie. Okazało się to znacznie później, gdy nie tyko nasze wysiłki w tym celu okazały się mirażem, ale także stały się niewystarczające wielu państw europejskich, a w końcu również ośrodka najbardziej zaawansowanego, Lawrance Liverpool National Laboratory w Stanach Zjednoczonych. Metody kontrolowanej syntezy termojądrowej dotychczas nie zrealizowano, a problemy światowego niedoboru energii nadal straszą.

Jest powszechnie wiadome, że w późniejszym terminie, po głębszym zapoznaniu się z pracami kilku światowych ośrodków, byłem przeciwnikiem angażowania Polski w te prace. Sam zresztą zrezygnowałem z pracy w utworzonym przez Kaliskiego Instytucie Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy. Będę jeszcze o tym pisał.

W tym miejscu chcę jednak bronić prof. Kaliskiego i jego zaangażowania zarówno siebie i nas w tę tematykę. Rzeczywiście na początku zagadnienie nie wydawało się być aż tak bardzo skomplikowane, by nie rzec niedorzeczne. Na dodatek kierunek był rozwojowy, wymagał od nas zaangażowania się w najnowsze badania i w związku z tym stwarzał możliwości szybkiego postępu w tej dziedzinie. Prof. Kaliski zmusił nas do podjęcia dużego wysiłku i przy tej okazji pojawiło się szereg interesujących rozwiązań i niezłych wyników. Chwała mu za to, a WAT powinien dobrze go wspominać. Sam, chociaż rozstaliśmy się niezbyt pokojowo i to ja byłem nieco poturbowany, wspominam go z dużym szacunkiem i uznaniem.

            Powróćmy jednak do końca roku 1968 i początków mojego urzędowania w wiadomym budynku „straży pożarnej”. Zaczęliśmy od inwentaryzacji tego, co rozpoczął budować dotychczasowy jego gospodarz płk Mieczysław Piotrowski, a właściwie komendant gen. Owczynnikow. Zapoczątkowana została w nim budowa dużej, segmentowej baterii kondensatorów i zasilacza do laserów na ciele stałym. Wszystko razem mogło służyć do zasilania wielosegmentowego systemu laserowego. Postanowiliśmy z tego skorzystać. Z ważniejszej aparatury znajdował się tam dwukanałowy oscylograf produkcji rosyjskiej (o nazwie „I 2-7”) o pasmie częstotliwości 1 GHz[3]. Oscylograf zaopatrzony był w kamerę przystosowaną do robienia zdjęć rejestrowanych przebiegów. Kolor świecenia luminoforu lampy tego oscylografu był niebieski, przystosowany do fotograficznego rejestrowania szybkich przebiegów jednorazowych. Mając pewne doświadczenie w aparaturze pomiarowej, nie mogłem nie zauważyć zalet tego urządzenia i niewątpliwej jego przydatności w naszej przyszłej pracy. Jak głosiła plotka, jego przywóz do WAT załatwił sam Owczynnikow, a oscylograf podobno był częścią jakiegoś zestawu do badań specjalnych. To wszystko, co mogłem na temat jego pochodzenia się dowiedzieć. W każdym razie ucieszyłem się, że był. W przyszłości wykorzystywaliśmy go wielokrotnie, do czego jeszcze będę powracał. Pozostała aparatura była niezbyt liczna i standardowa. Były to wykonywane w kraju typowe zasilacze oraz kilka rosyjskich i niemieckich uniwersalnych wolt-amperomierzy, z których oczywiście korzystaliśmy. To wszystko, co na początek posiadaliśmy. Korzystając z tego, mieliśmy „wyczarować” lasery do eksperymentów nad laserową syntezą termojądrową.

            Odbyłem kilka podróży do Mińska białoruskiego, do Kijowa, ale przede wszystkim do Instytutu Fizyki Akademii Nauk ZSRR im. Łomonosowa w Moskwie, gdzie w części podległej Nikołajowi Basowowi (laureat nagrody Nobla łącznie z Ch. Townesem i A. Prochorowem) budowany był olbrzymi system laserowy, w którym promieniowanie z 216 wiązek miało być kierowane do miniaturowej (już o niej wspominałem) deuterowo – trytowej tarczy.  

Dlaczego tam? Wcześniej Basowa odwiedził Kaliski. Umówił się z nim na coś w rodzaju współpracy z możliwością zakupu w Związku Radzieckim niektórych deficytowych materiałów, w szczególności szkieł domieszkowanych trójwartościowymi jonami neodymu (Nd³⁺). Na takich szkłach wszyscy wtedy budowali głównie zestawy laserowe do syntezy. Pręty stosowane w układzie Basowa miały średnicę ok. 5 cm [4]^), a długość (o ile pamiętam) 75 cm. Średnica wynikała z głębokości wnikania w szkło promieniowania pompy. Rosjanie wzorowali swoje szkła (głownie stopień domieszkowania jonami neodymu)  na szkłach amerykańskich oznaczonych symbolem ED – 2. W układzie QUANTEL, który zakupiliśmy nieco później, amerykańskie szkła (ED-2) stopnia końcowego również miały średnicę 5 cm, chociaż były znacznie krótsze (ok. 20 cm). Kaliski dawał do zrozumienia, że dostawa już gotowych, przygotowanych do montażu prętów, identycznych, jakie wykorzystywał N. Basow w swoim systemie, została załatwiona przez niego na wysokim, nawet chyba politycznym, szczeblu.  Z tego powodu uważał (my też), że wniósł istotny wkład do realizacji całego zadania. Instytut Fizyki AN ZSSR był właściwie sumą dwóch instytutów. Na jego terenie znajdowała się także część, którą kierował akademik A. Prochorow.

Poznałem jego współpracowników (później również samego Noblistę)  i zapoznałem się także z prowadzonymi u niego pracami. Próbował również budować zestaw wytwarzający impulsy o wysokiej energii. Były to jednak raczej badania, a nie budowa kompletnego jak u Basowa systemu do nagrzewania plazmy. Wspominam o tym, gdyż próbował on zwiększyć przekrój poprzeczny materiału czynnego w końcowych wzmacniaczach. Nie używał w nich (jak Basow) prętów ze szkła neodymowego o średnicy ok. 5 cm. We wzmacniaczach tam budowanych materiał aktywny był nie w formie pręta, a prostopadłościanu o grubości 5 cm i szerokości kilkunastu centymetrów.  Zachowano wymiar 5 cm wymagany ze względu na pochłanianie promieniowania pompy, zwiększając jednocześnie przekrój poprzeczny materiału.  Zakładano, że rozkład poprzeczny wiązki nagrzewającej tarczę nie musi być symetryczny – kołowy. Tu wzmacniana wiązka miała przekrój poprzeczny o kształcie dość wydłużonej elipsy, ale odpowiednio zwiększoną energię. 

W czasie podróży podglądałem uważnie rozwiązania stosowane w laboratoriach poszczególnych zespołów. Starałem się zrozumieć całościową filozofię tak złożonych systemów laserowych i zagrożenia, jakie mogą pojawić się w trakcie ich budowy. Umożliwiło mi to zestawienie i uszeregowanie niezbędnych prac konstrukcyjnych i badawczych. System rosyjski (inne podobnie) składał się z dwóch podstawowych części: zespołu generacyjnego i wieloczłonowego, szeregowo – równoległego zespołu stopni wzmacniających. W rezultacie wiele (od kilku do nawet kilkuset w zależności rozwiązania) wiązek laserowych kierowane było i skupiane na tarczy przeznaczonej do reakcji syntezy. Nasz system powinien być zbudowany podobnie.

Zadaniem zespołu generacyjnego było laserowego wytworzenie impulsu o czasie trwania pojedynczych nanosekund lub setek pikosekund. W generatorze wytworzona wiązka była wstępnie wzmacniana, rozdzielana na stosowną liczbę kanałów i kierowana do zespołu wielokanałowego i wieloczłonowego laserowego wzmacniacza dużej mocy, w którym impulsy laserowe powinny osiągnąć stosowną, a właściwie możliwie dużą energię. Należało przy tym zadbać o to, by impulsy w poszczególnych kanałach nie uległy względem siebie przesunięciom w czasie. Na tarczy impulsy ze wszystkich kanałów powinny pojawić się jednocześnie.

Zasadnicze pytanie, co wiedzieliśmy, jakim dysponowaliśmy doświadczeniem i co umieliśmy robić z naszkicowanego powyżej zestawu potrzeb. Odpowiedź była żenująco prosta: NIC NIE UMIELIŚMY I NIE MIELIŚMY ŻADNEGO DOŚWIADCZENIA.

Do tej pory udało mi się zbudować laser na krysztale rubinu wytwarzający impuls o takim czasie, jak długo świeciła ksenonowa lampa błyskowa, tj. kilkaset mikrosekund do milisekundy. Laser ten zmontowany w dwóch walizkach był prezentowany na wystawie w Lipsku (NRD). W  ramach doktoratu zbudowałem ponadto laser rubinowy o podobnych parametrach działający w temperaturze ciekłego azotu. Po obronie pracy doktorskiej nie był już nikomu potrzebny. Nam również. Nawet go do nowego laboratorium z sobą nie zabrałem. Pozostał w Katedrze i został tam, bez pytania mnie o zgodę, rozebrany (złomowany).

Moi nowi współpracownicy (W. Nowakowski i J. Szydlak) dotychczas nie mieli jeszcze możliwości budować jakiegokolwiek lasera. To cała wiedza i doświadczenie, jakim dysponował zespół, od którego szef (prof. S. Kaliski) oczekiwał zbudowania systemu laserowego do prowadzenia eksperymentów laserowej syntezy termojądrowej.

Dzisiaj zdaję sobie z tego sprawę, że zadanie to było nierealne, szczególnie w warunkach polskich. Wtedy nie do końca. Nie mieliśmy jednak wyboru. Należało podjąć próbę zrobienia, co można i ile można.  

Impuls, który był wymagany w nowym zastosowaniu, miał być od stu tysięcy do miliona (10⁵ – 10⁶) razy krótszy od typowo generowanego (milisekundowego). Na dodatek nie mieliśmy dotąd do czynienia z ośrodkami domieszkowanymi neodymem (granaty itrowo – glinowe lub specjalne szkła domieszkowane jonami tego pierwiastka) i żadnych doświadczeń w budowie wzmacniaczy laserowych, nie mówiąc o ich wieloczłonowych i wielokanałowych zestawach.

Zaczęliśmy od podstaw. Wprowadziłem obowiązek cotygodniowych seminariów. Kolejno przygotowywaliśmy seminaria na podstawie dwutomowego, zespołowego dzieła pod redakcją Akademika Białoruskiej Akademii Nauk B. I. Stiepanowa: „Mietody Rasczota Opticzeskich Kwantowych Generatorow”. Dostałem go w prezencie od autorów w trakcie wizyty w Instytucie Fizyki Białoruskiej Akademii Nauk w Mińsku. Była to „cegła” o zawartości grubo ponad tysiąc stron, ale nie przerażało to nas. Pomny byłem powiedzenia profesora Tadeusza Trajdosa: „Gdy masz mało czasu, zacznij czytać grube książki”.  Spróbowaliśmy wprowadzić specjalizacje: Jerzy Szydlak miał specjalizować się w zakresie generatorów, w szczególności generacji krótkich impulsów, Włodek Nowakowski szeroko rozumianymi zagadnieniami wzmacniania promieniowania i wyłaniającymi się stąd problemami. Zapytacie się zapewne, czym ja miałem się zajmować? Zapewniam, że nie byłem bezrobotny. Oprócz oglądu całościowego, mieliśmy nierozwiązane podstawowe problemy pomiarowe. Proszę pamiętać, że startowałem w WAT jako metrolog, a ponadto przygotowałem i wykładałem kurs podstawowego miernictwa elektronicznego, w tym  mikrofalowego. Impulsy nano- i piko – sekundowe to pasma gigahercowe, czyli już głębokie mikrofale. 

Coraz drobniejsza specjalizacja następowała w miarę wzrostu liczby pracowników zespołu. Liczba członków zespołu rosła szybko. Trzeba przyznać, że w tym miejscu nie mieliśmy żadnych problemów i istotnych ograniczeń. Musiałem tylko uzasadnić potrzebę zatrudnienia nowego pracownika. Dotyczyło to w szczególności pracowników merytorycznych. O ile pamiętam, nigdy nie spotkałem się z odmową. Pracowników technicznych praktycznie zatrudniałem sam.   

Otrzymywaliśmy wsparcie osobowe spośród absolwentów Wydziału Fizyki Technicznej  (dbał o to sam szef i wkrótce rozpoczęli w zespole pracę Ryszard Wodnicki i Wiesław Szypuła) oraz Politechniki Warszawskiej  (Eugeniusz Stefaniuk). 

Rozbudowaliśmy również część techniczną, laboratorium zespołu. Oprócz powstałej najwcześniej pracowni chemicznej, następnie powstał warsztat szlifierski elementów optycznych i warsztat mechaniczny. Były to niezbędne wtedy części dodatkowe, bez których nie  mogliśmy się obyć. Może znajdę czas i miejsce, by i o tej części naszego zespołu cokolwiek napisać. Na to wszystko potrzebne były przede wszystkim czas i pieniądze.

Kaliski w zdobywaniu środków stosował genialną zasadę, niezwykle skuteczną w tamtych czasach kultu jednostki. Postanowił zainteresować swoimi pracami Towarzyszy Pierwszych Sekretarzy PZPR, najpierw Wiesława Gomułkę, a gdy nieszczęśliwie wkrótce po jego drugiej wizycie w WAT został odwołany, postarał się poprzez syna Edwarda Gierka dotrzeć do niego samego. Wkrótce Edward Gierek, łącznie ze świtą, w której był Minister Obrony gen. Wojciech Jaruzelski, ponownie wizytowali WAT (Rys.8.7.). Zwraca uwagę dynamizm relacji Komendanta. Naprawdę umiał być przekonujący i to nie tylko w stosunku do nie fachowców, w tym przypadku polityków.

Uczestniczyłem w tych uroczystościach. Jak widać ze zdjęcia na rys. 8.7. gen. Jaruzelski szedł nieco z tyłu, nie towarzyszył Gierkowi. Nieco później już w trakcie zwiedzania laboratorium  zapiął mi guzik przy górnej kieszeni munduru i nie ukarał. To powszechnie znany fakt, że Minister Obrony Wojciech Jaruzelski wykazywał niezwykłą dbałość o szczegóły umundurowania wojskowego, w tym szczególnie u podległych mu oficerów. Ja  niestety, wprost przeciwnie, miałem z tym zawsze kłopoty. Brak zapięcia górnej kieszeni munduru był typową usterką mojego umundurowania. W zderzeniu naszych przyzwyczajeń byłem bez szans. Brak symetrii wyglądu obydwu górnych kieszeni  munduru stojącego na baczność pułkownika nie mógł ujść uwadze generała broni (taki stopień, o ile pamiętam, miał wtedy minister ON). Tego było za wiele. Zdziwiłem się gdy podszedł do mnie i dyskretnie zapiął mi ten nieszczęsny guzik. To, co nastąpiło później, miało dać mi do zrozumienia, że incydent z guzikiem pozostaje między nami. Nie padło bowiem ani słowo o karygodnych brakach w umundurowaniu, a generał przesuwając rękę nieco powyżej klapki kieszeni i dotykając przypiętej tam odznaki, zapytał, cóż ona oznacza. Była to odznaka Nagrody Państwowej i taką odpowiedź generałowi dałem. Pogratulował.

Przyznacie, że sposób przywrócenia mojemu mundurowi właściwego wyglądu był doskonały. Majstersztyk. Na dodatek byłem prawie pewny, że znał tę odznakę. Zaskoczył mnie i co by nie mówić, byłem mu wdzięczny za pomysłowość i inteligencję. Inteligencją niewątpliwie wyróżniał się spośród innych generałów, z których wielu znałem i nieskromnie mówiąc mogłem ocenić. Oczywiście mógł nie zauważyć tej nieszczęsnej kieszeni, ale tego byłoby już za wiele.

            Korci mnie, by napisać więcej o czasach, kiedy był ministrem obrony. Będzie to dość obszerna dygresja. Trudno, to mój tekst i nie muszę narzucać sobie ograniczeń.

Nie zawsze bowiem generał odznaczał się (moim zdaniem) tak błyskotliwą inteligencją w szczególności w przewidywaniu skutków swoich zarządzeń i rozkazów. Swego czasu postanowił podnieść poziom dyscypliny przede wszystkim wśród kadry oficerskiej. Poziom dyscypliny miał się wyrażać głównie schludnym wyglądem oficera. Żadnych usterek w umundurowaniu (wiadomo), odpowiednio krótko ostrzyżone włosy i godne zachowanie. Do godnego zachowania wliczony został alkohol. To niebezpieczne połączenie. Jaruzelski podobno zupełnie nie pił alkoholu. Jego podwładni oficerowie do abstynentów raczej nie należeli. Zderzenie tych faktów musiało mieć i miało fatalne skutki w przyszłości.

Celem podniesienia stanu dyscypliny oficerów minister sprowadził do Warszawy i wyposażył w szerokie uprawnienia znanego mu z okresu, gdy był dowódcą dywizji – płk. Kazimierza Makarewicza. W końcu to nic zdrożnego. Sam fakt podwyższenia stanu dyscypliny i wyglądu kadry oficerskiej też nie powinien dziwić. Chodzi o sposób, w jaki się to odbywało. Patrole wojskowe zostały upoważnione do zdejmowania oficerom z głów czapek i sprawdzania długości włosów. Dotyczyło to także oficerów starszych, gdy sprawdzający byli oficerami młodszymi. Mogą się państwo dziwić, jednak zasada starszeństwa w wojsku to stary i poważny zwyczaj, którego naruszać nie należy. Poważniejsze scysje pojawiły się, gdy w grę wchodził alkohol. Zawsze znajdzie się ktoś, komu „zawiany” oficer się nie podoba. Tym bardziej gdy można mu „dołożyć”, wiedząc, gdzie trzeba zameldować. Sprawa stała się szczególnie głośna, gdy kierowcy taksówek zaczęli dorabiać dodatkowe stawki,  widząc, że pasażer (oficer) ma nieco „w czubie”. Niechętnych do zapłaty wieźli do przybytku pułkownika, a później generała Makarewicza, bo „pijany i nie chce płacić”. Tam, przynajmniej na początku, były niewspółmierne do przewinień kary, a nawet szykany. Słyszałem, że podobno jeden z oficerów mniej odporny na takie zawalenie się kariery zastrzelił się.  

Sam kiedyś byłem świadkiem, a nawet uczestnikiem mniej drastycznej, ale równie niegodnej praktyki. Oficerowie mieli WDW (wojskowe domy wczasowe), do których czasami można było zdobyć skierowania. Byłem w takim domu nad Soliną. Wieczorem odbywały się towarzyskie spotkania przy muzyce. Trudno sobie wyobrazić, by odbywały się one bez alkoholu. Alkohol niezależnie od rodzaju można było kupić (tylko na kieliszki) w bufecie. Urzędująca tam pani oceniała, czy delikwent jest dostatecznie trzeźwy i może dostać następny kieliszek, czy już nie. Siwy pułkownik  z sąsiedniego stolika „płaszczył” się przed nią, by dostać kieliszek koniaku. Nie wiem, czym zawinił, ale prosił na próżno. Nie mogłem na to patrzeć. Tym bardziej, że tej pani koleżeństwo przy sąsiednim stoliku zachowywało się coraz głośniej po tym, jak zanosiła im butelki z „oranżadą”. Powiedziałem mu, by nie prosił. Następnego dnia będę w mieście i przywiozę mu butelkę koniaku (bułgarskie były dostępne). Jakie było moje zdziwienie, gdy Komendant WDW dowiedział się o tym (donosy istniały zawsze) i miał do mnie pretensje, że sprzeciwiam się jego metodom realizacji zarządzenia o ograniczeniu spożycia alkoholu wśród kadry oficerskiej. Nawet chyba próbował mnie straszyć jakimiś konsekwencjami.

Z gen. Jaruzelskim miałem (raz jedyny) bliższy kontakt na początku lat siedemdziesiątych (jak zwykle mam trudności z datowaniem, myślę, że był to rok 1973). Główny Zarząd Polityczny LWP organizował jakąś naradę, której celu, mimo że brałem w niej udział, nie udało mi się dociec. Szefem GZP był wtedy gen. Włodzimierz Sawczuk, który podobno wyjątkowo lubił organizować takie ”nie wiadomo po co” narady.  

Płk Mojsiewicz, który pełnił wtedy funkcję zastępcy komendanta WAT ds. politycznych, zawiadomił mnie o zaszczycie, jaki mnie spotkał. Zostałem wyznaczony do wygłoszenia na tej naradzie referatu na temat wykorzystania nauki do celów wojskowych w państwach kapitalistycznych. Uznałem, że ostatnie dwa słowa tematu chronią mnie przed zdradą tajemnic wojskowych, chociaż w rzeczywistości umożliwiały cokolwiek na ten temat powiedzieć. Nie umiałem niestety „wyłgać” się przed takimi dodatkowymi pracami, chociaż przyznaję, kosztowały mnie nieco trudu. Niby dostałem prawo dostępu do niejawnych materiałów, tylko nie wiedziałem, gdzie ich szukać. Nie zdradzając wszystkich rozterek, uznałem, że ograniczę się do Stanów Zjednoczonych jako głównego  przeciwnika Układu Warszawskiego, czytaj Związku Radzieckiego. W końcu nie było takiego mądrego, który byłby w stanie powiedzieć, co mam w tym referacie ująć. Tu bym skłamał. Tekst referatu należało napisać, a chęć jego przeczytania wyraził zastępca szefa GZP gen. Tadeusz Szaciłło. W ten sposób poznałem mego późniejszego sąsiada. Był to bowiem człowiek wysoko zawieszony w hierarchii, jak na wypełnianą funkcję w LWP, który chyba nie należał do „ferajny”, budując sobie „pół bliźniaka” na WAT- owskim osiedlu. Drugą połówkę wcześniej budowałem ja. Dom właściwie budowała jego żona. Jego spotykało się tam rzadko albo wcale.

Referat został zaakceptowany i wydrukowany w broszurce dla uczestników. Niestety nie zachował się, jak wiele innych dokumentów. Widać, jaką przykładałem do niego wagę. Na wykład zażyczyłem sobie mieć rzutnik przeźroczy. Miałem wiele dokumentów, które chciałem pokazać, by być rozumianym i zainteresować słuchaczy. Natychmiast zrobił się problem. Nikt poza mną rzutnika nie potrzebował. Uważając, że podobnie jak inni jestem zaszczycony uczestnictwem w naradzie, praktycznie mi odmówiono. Bardzo się ucieszyłem i zawiadomiłem, że w takim razie muszę rezygnować z wygłoszenia referatu. Natychmiast pomogło i rzutnik się znalazł. Referat skonstruowałem na bazie „wojen gwiezdnych” prezydenta Regana, a właściwie laserów rentgenowskich Tellera[5], ale nie tylko. To wtedy pojawiły się słynne pociski manewrujące typu Tomahawk, które w wykonaniu rosyjskim dziś tak dają się we znaki Ukraińcom.

Materiałów na ten temat było dość dużo, szczególnie w czasopiśmie „Aviation Week & Space Technology” i podobnych. Wybór okazał się chyba słuszny, bo w podsumowaniu wygłoszonym przez gen. Jaruzelskiego dwukrotnie powołał się na mój referat, cytując pewne jego fragmenty.

Z narady, a szczególnie jej zakończenia, dwie rzeczy utkwiły mi w pamięci. Pierwsza, to wymienienie przez generała mego nazwiska miało ten skutek, że natychmiast (na podwieczorku szczególnie) miałem wielu rozmówców, którzy wcześniej mnie raczej nie zauważali. To może na tym polegał ten zaszczyt uczestniczenia w naradzie. Po drugie, mimo starań autorów referatów, obraz naszej armii, jaki się z nich wyłaniał, nie był budujący. Byłem ciekawy, jak to zostanie zauważone w podsumowaniu generała. Było. Generał zalecił wzmóc pracę partyjno-polityczną na wszystkich szczeblach. Wtedy byłem zadziwiony, a nawet urażony. Odczułem to jako policzek. Jak można zwoływać naradę na najwyższym w wojsku szczeblu, Dziś mam na ten temat nieco inny pogląd. Cóż bowiem oficjalnie mógł powiedzieć. Może ten wybieg świadczył właśnie o jego inteligencji.

            Dość dygresji – powróćmy na nasze WAT-owskie podwórko. W rezultacie wizyt partyjnych „bonzów” prof. Kaliski otrzymał pieniądze na swoje i nasze badania, a prowadzoną tematykę rozliczał gdzieś w Biurze Politycznym. Pochlebne opinie zbierał od znanych profesorów (pamiętam np. leciwego już wtedy prof. Mariana Mięsowicza – znanego specjalisty z zakresu fizyki jądrowej), których przywoził, pokazywał im laboratoria i fetował. Nie dziwię się, że pochlebne opinie otrzymywał. Nie chcę przez to powiedzieć, że nie miał co pokazywać, że nie miał wyników. Dbał o rezultaty w tworzonych przez siebie zespołach i z reguły je miewał.

            Mieliśmy więc pieniądze na wydatki związane z badaniami, szczególnie zlecania wykonania prac na zewnątrz i możliwość zatrudniania nowych pracowników zarówno wojskowych z WAT (absolwenci), jak i cywilnych z zewnątrz.

Wszystkie ważniejsze problemy załatwiałem bezpośrednio z Komendantem WAT, w szczególności wydatki dewizowe, których możliwość pojawiła się na początku lat siedemdziesiątych. Trzeba bowiem zaznaczyć, że gen. S. Kaliski utworzył dla WAT specjalny fundusz dewizowy będący w gestii Ministerstwa Spraw Wewnętrznych, w którym ulokowane były gotowe do wydatkowania dolary, a nie przydział dewizowy, z którego środki nie zawsze były dostępne. Zgromadzone tam dewizy nie znikały z końcem roku budżetowego, to dodatkowy walor tego funduszu. O sięgnięciu do tych środków zawsze decydował Kaliski. Mimo embarga zakupiliśmy wtedy szerokopasmowe oscylografy i laser na ośrodkach domieszkowanych neodymem specjalnie wykonany dla WAT w Firmie QUANTEL (Francja) – namiastkę o znacznie mniejszej energii tego, czego oczekiwał od nas Generał dla nagrzewania plazmy w celu uzyskania neutronów syntezy termojądrowej.

Pamiętam, że dla zespołu I (Fizyki Plazmy) zakupił wtedy kamerę fotograficzną do wykonywania zdjęć (kadrowych i smugowych) szybko-zmiennych procesów i zjawisk.

Okres, kiedy kierowałem zespołem Z-III a należał do bardzo pracowitych, ale nie dał mi wiele satysfakcji. Nie dlatego, że nie osiągaliśmy w wyniku naszej pracy wymiernych rezultatów, które moglibyśmy my, a szczególnie prof. Kaliski uznać, że zbliżały nas do wyznaczonego celu. Cel nie chciał się zbliżać. Przeciwnie, im dalej brnęliśmy w zagadnienie, tym cel stawał się coraz bardziej odległy, by nie powiedzieć nierealny. Oczywiście mieliśmy pozytywne rezultaty naszych prac. W końcu w 1973 (to wcale ze względu na zakres prac nie był termin odległy) powstał system laserowy, za pomocą którego uzyskana została „fuzja”, wykryto neutrony pochodzące z syntezy termojądrowej.[6]

Do 1975 r. przeprowadzone zostały dalsze eksperymenty[7] i całość została zaprezentowany na Międzynarodowej Konferencji „VIII International Conference on Laser Plasma Fusion” zorganizowanej przez WAT w Ryni k/ Warszawy.               

To oczywiście nie powstało z niczego. Przypominam, że zaczynaliśmy, jak już wcześniej zaznaczyłem, praktycznie „od zera”. Nie da się opisywać naszych prac chronologicznie, dlatego zasadnicze działy decydujące o wyniku końcowym postaram się przybliżyć kolejno

8.2. Zaplecze techniczne

Pisząc o tworzeniu zespołu, nie mogę pominąć jego części pomocniczej, technicznej, nazwanej tak w odróżnieniu od części merytorycznej. W jej skład wchodzili fachowcy niemający przeważnie wyższego wykształcenia. Bez nich jednak nie bylibyśmy w stanie nic zrobić. Poszczególne komórki powstawały w miarę potrzeb, gdy korzystanie z możliwości wykonawczych na zewnątrz stawało się niemożliwe lub uciążliwe. Wspomniałem już o budowie pracowni chemicznej. Powstała wcześniej, gdy budowałem elementy masera, wykonywałem pracę doktorską i budowałem pierwsze lasery rubinowe (między innymi na wystawę w Dreźnie i Poznaniu). Miałem z nimi (mam na myśli panie chemiczki) do samego końca wyjątkowo dobre stosunki. Panie chemiczki zawsze chętnie wykonywały prace na nasze potrzeby, np. destylowały nitrobenzen, który rozlewaliśmy na pewno w zbyt dużych ilościach.

Następna potrzeba dotyczyła mistrza – mechanika. Zawsze coś należy dopasować, dopiłować, dorobić uszczelkę itp. Nam (mam na myśli tzw. zespół merytoryczny) zabierało to zbyt dużo czasu, a przeważnie nie wychodziło. Przyprowadzono kiedyś do mnie siwawego już, szczupłego mężczyzną nazywanego Panem Stasiem (nazywał się Kozłowski, chociaż jak się później przyznał, to faktycznie nazywał się Stanisław Kozioł). Z rozmowy wynikło, że potrafi wszystko: toczy na tokarni, frezuje na frezarce, jest ślusarzem czyli, jest, jak to się mówi, „złotą rączką”.

Rzeczywiście ktoś taki był nam potrzebny, chociaż nie we wszystkie jego talenty wierzyłem. Problem w tym, że nie tylko nie mieliśmy maszyn (tokarni i frezarki), ale należało od podstaw zorganizować miejsce pracy – warsztat w pomieszczeniu dość ciasnym i mało się do tego celu nadającym. Pan Stasiu okazał się niezwykle cennym nabytkiem. Owszem, miał pewne inklinacje alkoholowe, ale w granicach przyzwoitości. Wystarczyły dwie, może trzy rozmowy, by problem przestał być widoczny[8]. Za to, a może dlatego, Pan Stasio miał rozliczne znajomości, z których potrafił korzystać, gdy zaistniała taka potrzeba. Wkrótce otrzymaliśmy (za transport) niezbyt dużą, taką właśnie na nasze potrzeby tokarnię zupełnie w dobrym stanie. Pan Stasio dawał na to gwarancję, a to przecież on na niej miał pracować. Frezarka też się znalazła. Do mnie należała decyzja „na tak” i naprawdę niewielkie pieniądze. Resztę potrafił załatwić. Zresztą później miałem kierownika laboratorium, który zawiadamiał mnie o załatwianiu potrzeb Pana Stasia. Gdy wybudowany został nowy budynek „L”, w którym miał zostać zbudowany laser czterowiązkowy, Pan Stasio otrzymał rozległe pomieszczenia w piwnicy, gdzie rzeczywiście zorganizował warsztat z prawdziwego zdarzenia. To był doskonały nabytek, bardzo pożyteczny fachowiec. Pracował z nami do roku 1976, kiedy razem z innymi przeszedł do nowo utworzonego przez prof. Kaliskiego IFPiLM (Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy).

Bardzo dobrze wspominam Pana Stasia. Po jego przejściu na emeryturę spotykaliśmy się. Mogę nawet powiedzieć, że zaprzyjaźniliśmy się. Teraz zawsze, gdy jestem na cmentarzu Bródnowskim (leży tam krewna mojej żony), stawiam na jego grobie znicz, chociaż gdy żył, wielokrotnie w żartach mówił, by na jego grób przynieść kieliszek wódki.

Byliśmy zmuszeni także radzić sobie w zakresie innych prac technicznych. W szczególności dotyczyło to wykonywania (cięcia, szlifowania i polerowania) elementów optycznych. Potrzeby w tym zakresie pojawiały często i różnego rodzaju. Tak często na szybkie wykonanie zewnętrzne nie można było liczyć. Tym bardziej, że przeważnie drobne specyficzne elementy potrzebne były szybko. Na wykonanie czegokolwiek w warsztatach naszego Instytutu (były takie przy innych zakładach lub podlegały płk. Antoniemu Pietrzakowi – zastępcy komendanta IEK ds. technicznych) nie można było liczyć.

Pisałem kiedyś, że właściciel warsztatu renowacji biżuterii w Krakowie pokazał mi swoje królestwo. Byłem zaskoczony prostotą, nawet można rzec prymitywizmem używanych do tego celu narządzi i urządzeń. Nie wahałem się. Wiedziałem, że są one w naszym zasięgu.  Zresztą jako kierownika tego warsztatu przyjąłem starszego pana, który odszedł z jakiegoś ośrodka (niestety już dokładnie nie pamiętam z jakiego, a zmyślać nie zamierzam) razem z wybrakowanymi polerkami, które u nas zostały naprawione i gruntownie odnowione. Kierownik (nazywał się Franciszek Pietrzak) przyprowadził z sobą dwóch szlifierzy optyki, za fachowość których ręczył. Był to brat naszego mistrza kolarskiego Stanisława Królaka i młody osiemnastoletni jego uczeń – Michał, u którego (tak twierdził) wykrył rękę mistrza. Nie wiadomo, ile w tym prawdy, ale rzeczywiście obróbka elementów optycznych (szlifowanie i polerowanie) była bardziej sztuką niż rzemiosłem, a mistrzowie w tym zawodzie byli obdarzeni pewnego rodzaju darem Bożym. Cała obróbka odbywała się ręcznie. Jedni bez trudu potrafili wykonywać elementy zgodne z określonym kształtem, np. płaskie, innym nigdy to się nie udawało. Panu Królakowi przeważnie się udawało, gdy wypił w miarę, nie za dużo. Muszą bowiem państwo wiedzieć, że zawód szlifierza elementów optycznych obarczony jest ogromnym ryzykiem. Elementy optyczne myte są bowiem czystym spirytusem. Znacznie czystszym niż spirytus występujący w handlu. Był on specjalnie do tego celu dodatkowo destylowany i rozprowadzany. Element optyczny był takim spirytusem nad zlewką raz polany i po tym spirytus stawał się odpadem. Sami państwo widzą, że tyle dobra nie może się marnować, a uleganie pokusom powodowało, że wielu adeptów tej sztuki stawało się z czasem alkoholikami. Nie ominęła ta przypadłość naszego mistrza, a co gorsze, zaczął także częstować Michała, który w międzyczasie został jego zięciem. Nasz mistrz należał do specyficznych, rzekłbym inteligentnych pijaków. Jako szef dość licznego zespołu wielu ich spotkałem. Żaden nigdy nie przyzna się, że jest niedysponowany. Po wypiciu każdy jest  wyjątkowo trzeźwy. Nasz mistrz także przed przystąpieniem do pracy wypijał swoją działkę. Szczególnie gdy praca była wyjątkowo ważna lub trudna. Miał jednak poczucie umiaru. Gdy wiedział, że jest niedysponowany „brał urlop”. Miał świadomość, że może zniszczyć materiał. Nieraz cenny. Przychodził wtedy pan Franciszek z wiadomością, że dziś dał Królakowi wolne. Jutro pozostanie dłużej i nadrobi stracony czas. Wolałem takie postępowanie.

Oczywiście to nie był pełny asortyment w zakresie potrzeb na usługi techniczne, jakie mieliśmy i z jakimi musieliśmy sobie radzić. Zasadnicze dotyczyły jeszcze napylanych warstw dopasowujących i odbijających (zwierciadeł). Nie było mowy, byśmy kupili sobie napylarkę. To zbyt skomplikowane, wymagające fachowej obsługi i drogie urządzenie. Było w IEK, ale jak zwykle dla nas w ostatniej kolejności. Mogłem skarżyć się Kaliskiemu, ale nie wiem dlaczego, wolałem tego nie robić.

Miałem dobre kontakty z podległym Ministerstwu Szkolnictwa Wyższego i Nauki ośrodkiem badawczym (COBRABiD – Centralny Ośrodek Badawczo Rozwojowy Aparatury Badawczej i Dydaktycznej) i jego dyrektorem doc. (później profesorem) Janem Szukalskim. Dysponował on dobrym jak na owe czasy laboratorium technologicznym obróbki szkła i kryształów (kierował nim inż. Daszkiewicz) oraz technologii cienkowarstwowych (inż. Stefaniak) w Michalinie.

Tam kierowałem nasze potrzeby przede wszystkim w zakresie zwierciadeł i cienkich warstw dopasowujących (anty odbiciowych), a później także w zakresie elementów optycznych. Nasz zespół obróbki optycznej bowiem rozpadł się. Chcąc zmniejszyć liczbę zatrudnionych, nasza władza postanowiła obniżyć wiek emerytalny. Był taki czas, którego nie należy utożsamiać z innym, kiedy wiek emerytalny podnoszono. Wszystko ma swoje uzasadnienie, miejsce i czas. W każdym razie wtedy wiek emerytalny obniżono i nasz pracownik Franciszek Pietrzak już mógł i chciał zostać emerytem. Traciłem lidera tego warsztatu. Niestety mistrz Królak miał coraz większe okresy niedyspozycji, a jego zięć Michał dostał znacznie lepiej płatną pracę w warsztacie naprawy rowerów prowadzonym przez znanego kolarza Stanisława Królaka. Nie byłem w stanie przeciwstawić się tym przeciwnościom losu. Pozostał COBRABiD. Korzystaliśmy przede wszystkim z zakupionej tam nowej napylarki firmy Balzers zainstalowanej w Michalinie. Nawiasem mówiąc, przyczyniłem się do jej zakupu, dając opinię pozytywną (w MNSzWiT) o jej lokalizacji.

8.3. Pomiary czasu trwania impulsów nanosekundowych.

            Jeżeli w rezultacie końcowym mają być budowane układy generujące impulsy laserowe o czasie trwania pojedynczych  nanosekund, należy przede wszystkim dysponować systemem pomiarowym czasu o rozdzielczości ok. 0,1 ns. Bez tego jesteśmy jak krawiec bez tzw. centymetra, geometra bez teodolitu itd. Napisałem na początku, że mieliśmy szczęście. W spadku po pracach realizowanych przez gen. Owczynnikowa pozostał oscylograf (I 2-7) o pasmie 1 GHz, czyli prawie wystarczającej rozdzielczości. Dla jasności należy dodać, że oscylografów przebiegów jednorazowych o większym pasmie częstotliwości wtedy nie było.  Mając urządzenie rejestrujące (oscylograf z kamerą fotograficzną), do pełni szczęścia brakowało nam jeszcze stosownie szybkiego układu detekcyjnego – zamieniającego impulsy świetlne na odpowiadające im (o tym samym czasie i kształcie) impulsy elektryczne. Impulsy te kablem koncentrycznym, w jaki wyposażony był oscyloskop, były przesyłane do płytek odchylających oscylografu, obrazowane na ekranie i za pomocą kamery fotograficznej rejestrowane.

Odpowiednio szybkim (rzędu 0,1 ns)  układem detekcyjnym już niestety nie dysponowaliśmy. W normalnych warunkach taki układ detekcyjny należałoby kupić. Rzecz w tym, że w tym czasie wszystko, co dotyczyło mikrofal (0,1 ns º 10 GHz), nie było dostępne na polskim rynku. Wszelkie urządzenia zagraniczne tego typu, łącznie z pomiarowymi były na embargu. Zresztą w początkowym okresie dewizami jeszcze nie dysponowaliśmy, tzn. ja do nich nie miałem dostępu. Należało w takim razie problem rozwiązać we własnym zakresie.

W tym miejscu jest moment na trochę pochwalenia się. Moją pierwszą specjalizacją po rozpoczęciu pracy w WAT była metrologia. Tej specjalizacji w moim odczuciu wewnętrznym pozostałem w pewnym zakresie wierny. Wtedy poczułem, że wyłaniający się problem jest dla mnie. To ja osobiście i samodzielnie powinienem się nim zająć i w miarę możliwości znaleźć odpowiednie rozwiązanie.

Schemat elektryczny układu pomiarowego jest niezwykle prosty. Diodę półprzewodnikową widoczną na schemacie należy spolaryzować napięciem w kierunku zaporowym i połączyć z kablem oscyloskopu, jak pokazano na  rys. 8.10. Impuls laserowy (świetlny) padający na detektor wytworzy w półprzewodniku strumień wolnych elektronów i dziur proporcjonalnych do chwilowej wartości strumienia światła i o jego czasie trwania. Przyłożone do diody napięcie spowoduje przepływ prądu i powstanie na oporności R = Z₀  spadku napięcia równoważnego impulsowi światła. Sygnał ten pojawi się na płytkach odchylających oscylografu, będzie widoczny na jego ekranie lub może zostać zarejestrowany na płycie fotograficznej kamery. Problem w tym, by zarejestrowany przez oscylograf obraz odpowiadał kształtem impulsowi światła padającego na diodę systemu detekcyjnego.

Wtedy mierząc szerokość impulsu na ekranie oscylografu, będziemy mogli poznać czas trwania impulsu laserowego, a może nawet obserwować jego kształt. O tym, na ile dokładnie będzie odpowiadał kształt obrazu na ekranie oscylografu kształtowi impulsu laserowego, oprócz pasma częstotliwości oscylografu decydować będzie pasmo głowicy detekcyjnej, a w niej głównie dwa jego elementy: półprzewodnikowa dioda detekcyjna i kondensator C ją zasilający.

Nie wdając się w szczegóły, za wierność odwzorowania impulsu laserowego (tym samym pomiar czasu jego trwania) odpowiadają dwa zasadnicze elementy: fotodioda i kondensator C.

8.3.1. Fotodioda.

W standardowym, fabrycznym wykonaniu fotodioda przedstawiona jest na Rys. 8.11a.

Okienko, przez które pada na złącze promieniowanie, znajduje się z przodu, a wyprowadzenia kolektora i emitera fotodiody z tyłu jej obudowy. Takie fotodiody wytwarzane były wtedy w Polsce w ITE (Instytucie Technologii Elektronowej) w Warszawie w pojedynczych egzemplarzach, głównie na potrzeby instytucji naukowych. Miały one pokazaną na rys. 8.11a standardową budowę.

Zgodnie z przyjętą koncepcją układu pomiarowego czasów trwania impulsów laserowych  z wykorzystaniem oscylografu I 2-7, głowica detekcyjna powinna być zbudowana w postaci odcinka linii koncentrycznej o standardzie identycznym jak kabel współosiowy będący na wyposażeniu oscylografu i przystosowana wprost do połączenia z nim.  Standardowe wykonania fotodiod były trudne do zaadoptowania do tej koncepcji. Szczęśliwie w ITE pracował wtedy mój przyjaciel Tadeusz Janicki, który praktycznie aż do ostatniego roku studiował z nami w WAT. Służba wojskowa nie bardzo mu się podobała i znalazł sposób, by się zwolnić, zakończyć studia na Politechnice Warszawskiej i zatrudnić się w prestiżowym wtedy Instytucie Technologii Elektronowej w Warszawie. Przyjaźniliśmy się. Ożenił się z moją młodszą koleżanką z Liceum w Lipnie i wyjeżdżaliśmy często powędkować. W ITE zajmował się właśnie wytwarzaniem fotodiod krzemowych. Długość fali emitowana przez lasery domieszkowane neodymem (1,06 μm) trafiała już na skraj czułości fotodiod krzemowych, ale nie była to istotna przeszkoda. Tadzio wysłuchał moich racji i obiecał przystosować konstruowane u nich fotodiody do moich celów. Prosił jedynie, by zamówić w ITE fotodiody standardowe, nie wspominając o ich konstrukcyjnych zmianach. Przekrój konstrukcji fotodiody wykonanej dla mnie przez Tadzia, przedstawiony jest na Rys. 8. 10. b). Struktura półprzewodnikowej diody umieszczona była w pastylce złożona z tulejki ceramicznej zamkniętej z jednej strony płytką metalową, do której przytwierdzony był kolektor diody, z drugiej metalowym pierścieniem z okienkiem szklanym. Do pierścienia dołączone były przewody (dla zmniejszenia indukcyjności doprowadzeń było ich kilka) z emitera diody. Fotodioda Tadeusza Janickiego miała kształt pastylki o rozmiarach pojedynczych milimetrów. Była niezwykle pomysłowo wykonana (chwała Tadziowi) i niezwykle przydatna w mojej konstrukcji (jeszcze będzie o tym mowa) głowicy detekcyjnej. Zamówiłem kilkanaście sztuk tych fotodiod i korzystałem z nich praktycznie przez cały czas mojej pracy w WAT. Wykorzystywane były także później.

8.3.2. Kondensator zasilający fotodiodę.

              To dziwne, ale kondensator C w układzie z Rys. 8.10 decyduje o szybkości działania tego układu. Jego wartość nie jest krytyczna. Stanowi on źródło zasilania fotodiody w czasie detekcji (przemiany na sygnał elektryczny) pojedynczego laserowego impulsu świetlnego. Z takimi mieliśmy głównie do czynienia. W tym czasie kondensator nie jest w stanie doładować się z zasilacza. W przerwach pomiędzy impulsami laserowymi ładunek na kondensatorze jest z powodzeniem uzupełniany. Ponieważ mieliśmy do czynienia z impulsami otrzymywanymi metodą przełączania strat rezonatora (do 100 ns), oceniliśmy, że jego pojemność rzędu kilkudziesięciu tysięcy pikofaradów będzie wystarczająca. Kondensatory takie w postaci zwijek z folii aluminiowej przedzielonych folią izolacyjną styrofleksową lub papierową były i są nadal produkowane w Polsce.  Taki wyrób lub podobny przedstawiony jest na Rys  8.12 a). Niestety nie spełnia on wymagań, jakie stawia dla kondensatora głowica detekcyjna krótkich impulsów laserowych. Chodzi o wyprowadzenia. Oporność punktowego kontakt przewodu wyprowadzenia z okładką kondensatora plus jego resztkowa indukcyjność stanowią inercję obniżającą szybkość działania układu i zakłócają wierność odwzorowania czasu trwania impulsu laserowego i jego części na ekranie oscylografu.

Pokazany na Rys.8.12 b widok kondensatora jest rozwiązaniem końcowym, ostatecznym zastosowanym w naszej głowicy detekcyjnej. Były pośrednie, ale nie będę o nich wspominał. Przedstawiony tu kondensator powstał w zakładach Miflex (zdaje się w Kutnie) po przypadkowym poznaniu jednego z ich znaczących pracowników. Przedstawiłem mu mój problem, a on obiecał nawinąć kondensatory, jeżeli ja dostarczę mu karkasy. Karkas wykonaliśmy u nas w postaci dwóch identycznych rurek metalowych rozdzielonych łączącą je mechanicznie z sobą tulejką izolacyjną. Odstęp pomiędzy rurkami metalowymi był niewielki, wystarczający, by nie wystąpiło zwarcie lub przebicie pomiędzy nimi pod wpływem przyłożonego napięcia zasilającego fotodiodę, a jednocześnie by dla wielkiej częstotliwości nie był zauważalny. Zasadniczą cechą wykonanego dla nas kondensatora było połączenie zwijek folii stanowiącej okładki kondensatora lutowiem z metalowymi rurkami (w zakładach Miflex potrafili to zrobić), które w ten sposób stały się jego wyprowadzeniami. Powstały w ten sposób kondensator można było uznać za pozbawiony strat wyprowadzeń, a co ważniejsze faktycznie bez resztkowych indukcyjności. Nie spotkałem nigdzie takiego wykonania kondensatora w szczególności do podobnego zastosowania i stąd mogę uznać to rozwiązanie za nasze oryginalne osiągnięcie. Kondensatory tego typu zostały również wykonano dla nas w liczbie kilkunastu sztuk.

8.3.3. Głowica detekcyjna

            Jak już wspomniałem wcześniej, głowicę detekcyjną zaprojektowano w postaci odcinka linii współosiowej o standardzie takim samym jak kabel doprowadzający sygnał do płytek oscylografu. Był to standard oznaczany literą S o oporności falowej Z₀= 75 W. Oporność falowa (charakterystyczna) wyznacza proporcje pomiędzy średnicami przewodów: wewnętrznego i zewnętrznego [1] linii koncentrycznej:

gdzie:  e_r – stała dielektryczna ośrodka wypełniającego wnętrze kabla,                                    d – średnica przewodu wewnętrznego,
D – średnica (wewnętrzna) przewodu zewnętrznego.

My nie tylko znaliśmy proporcje pomiędzy średnicami w kablu, znaliśmy dokładnie te średnice. Dysponowaliśmy kablem doprowadzającym sygnał do oscylografu i mogliśmy je pomierzyć. Stąd średnica wewnętrzna karkasu, na którym nawinięty był kondensator, była równa średnicy zewnętrznej kabla. Podobnie wykonaliśmy przewód wewnętrzny, na którego końcu (w specjalnej wnęce) umieszczona została kapsułka, wykonanego przez T. Janickiego, fotodetektora.

Elementy składowe głowicy przedstawione są na rys. 8.13. Myślę, że nie muszę już objaśniać sposobu łączenia elementów. To, co dotychczas napisałem, jest wystarczające, by tego dokonać. Oczywiście tu pokazana konstrukcja głowicy jest mocno skomplikowana i rozbudowana. Gdyby przyszło do jej powielania, nie mówiąc o jakiejkolwiek produkcji, możny by ją było znakomicie uprościć. Do tego nie doszło, a może szkoda.

Sam pomysł wykonania głowicy w postaci odcinka linii współosiowej zgodnej ze standardem kabla łączącego źródło sygnału z oscylografem nawet dziś wydaje mi się ciekawy i niestandardowy.

Nie spotkałem takiego rozwiązania w mojej długiej praktyce inżynierskiej. Uzyskało świadectwo ochronne nr 26461 z 8.04.1977 o dokonaniu wzoru użytkowego „ głowica diodowa”. Była to pomyłka rzecznika. W rzeczywistości to powinien być patent. Należy jeszcze dodać, że standard S (Z₀ = 75W) w pobliżu minimalnego tłumienia kabli koncentrycznych (minimum przy Z₀ = 77 W) stosowany był w starszych rozwiązaniach. W nowszych przeważał standard N (Z₀ = 50 W). Mimo że później dysponowaliśmy oscylografami z kablami o tym standardzie, nie wykonaliśmy dla niej dopasowanych głowic detekcyjnych. Trzeba byłoby wykonać odpowiedni kondensator, a to pewno okazałoby się już kłopotliwe. Ponadto oscylograf  I 2-7 był bardzo przydatnym przyrządem.

Zapewniał obserwację i rejestrację naprawdę krótkich impulsów. Na dodatek wykonanych zostało dostatecznie dużo zarówno fotodetektorów, jak i kondensatorów pozwalających na budowę wystarczającej na nasze potrzeby liczby głowic detekcyjnych. Użytkowano je jeszcze długo po moim odejściu z Instytutu, chociaż (o ile wiem) niewielu wiedziało, skąd się wzięły.

8.4. Komórki elektrooptyczne.

            W WAT, w IEK (Instytucie Elektroniki Kwantowej) stosunkowo wcześnie zajęto się  generacją tzw. impulsów gigantycznych[9] z laserów ciała stałego, otrzymywanych metodą przełączania strat rezonatora. Stało się to w momencie, gdy zaczęto budować dalmierze laserowe dla potrzeb wojskowych. Sposobem, jaki wykorzystywano w tym celu, była tzw. metodawirującego pryzmatu. Pryzmat grający rolę zwierciadła całkowicie odbijającego montowany był na osi wirnika silnika o stosunkowo wysokich obrotach. Impuls uruchamiający pompowanie materiału czynnego  podawany był przy takim  położeniu pryzmatu, by generacja następowała przy maksymalnym wzmocnieniu. Ideowo był to stosunkowo prosty układ, nie wnikając jednak w szczegóły konstrukcyjne zestawu. Jeżeli się nie mylę, ten typ impulsowych generatorów jest w dalszym ciągu często stosowany w wojskowych dalmierzach laserowych. Powinienem chyba jeszcze oddać cześć moim kolegom, którzy zasłużyli się w tych pracach. Mam tu na myśli Wiesława Wyrębskiego (już nieżyjącego) i Stanisława Rutkowskiego. Z Wieśkiem jeździłem często powędkować. Znały się także nasze rodziny Moim zdaniem powinni oni z tej tematyki wykonać prace doktorskie, ale do tego nie doszło. Szczególnie ceniłem wiedzę Staszka. Razem zgłębialiśmy wiedzę z teorii pola elektro-magnetycznego studiując skrypt naszego przyjaciela E. Pelznera. S. Rutkowski niestety też w tym roku (2023) nas opuścił. Byłem na jego pogrzebie i z przykrością stwierdziłem, że nikt z Instytutu Optoelektroniki go nie pożegnał. Całe aktywne życie poświęcił tematyce laserowej najpierw w Katedrze Radiotechniki, potem w Instytucie Elektroniki Kwantowej. Panowie z IOE-WAT, on naprawdę sobie zasłużył na ciepłe słowa pożegnania. Na moim blogu jest parę jego własnych słów.

Muszę w tym miejscu zaznaczyć, że w naszych pracach nie mogliśmy skorzystać z ich doświadczeń. Mimo że pośrednią formą formowania impulsu użytego do nagrzewania plazmy był również impuls gigantyczny, to do jego wytworzenia nie mogła być stosowana metoda wirującego pryzmatu. W tej metodzie były zbyt duże przypadkowe rozrzuty czasowe pomiędzy impulsem startowym a momentem pojawienia się gigantycznego impulsu laserowego.

W budowanych przez nas układach musieliśmy zastosować przełączanie strat rezonatora przy pomocy komórek elektrooptycznych. Ponadto tylko za pomocą komórek elektrooptycznych można zbudować szybkie migawki optyczne. Ukształtowanie impulsu światła o czasie trwania pojedynczych nanosekund (takie były stosowane do fuzji przez wszystkie światowe ośrodki) wymagało zbudowania migawki optycznej otwieranej właśnie na tak krótki czas. Było to możliwe wyłącznie przy użyciu komórek elektrooptycznych. Są to elementy, w których pod wpływem przyłożonego napięcia stałego ulega zmianie stan polaryzacji transmitowanego w nich promieniowania. Dla przykładu polaryzację liniową można w nich zamienić również na liniową, ale prostopadłą w stosunku do pierwotnej. Jeżeli tak, to komórka połączona z polaryzatorem może służyć do zamknięcia drogi dla promieniowania lub zmianę kierunku rozchodzenia się wiązki laserowej. Zbiór elementów składający się z komórki elektrooptycznej i polaryzatora może być wykorzystywany zarówno do przełączania strat rezonatora w generatorach impulsów gigantycznych, jak i do budowy optycznych migawek.

Istnieją dwa zasadnicze rodzaje komórek elektrooptycznych: Kerr’a i Pockels’a. Nazwy pochodzą od nazwisk ich konstruktorów. W komórkach Kerr’a wykorzystywany jest efekt powstawania wymuszonej dwójłomności optycznej w ośrodkach (przeważnie cieczach) pod wpływem zewnętrznego stałego pola elektrycznego. Można w ten sposób wpływać na stan polaryzacji transmitującego się w tych ośrodkach promieniowania i w odpowiednich warunkach uzyskiwać wymagane efekty: przełączania  strat w rezonatorze laserowym lub sterowania otwarciem migawki optycznej. Popularnym ośrodkiem, w którym obserwowano efekt Kerr’a, jest nitrobenzen.

W komórkach Pockels’a podobny efekt występuje w niektórych kryształach. Powszechnie używane są do tego celu kryształy hodowane z wodnych roztworów znane pod skrótową nazwą KDP (KH₂PO₄ ) oraz KDDP (KD₂PO₄ ). Kryształy te, szczególnie deuterowane (KDDP), dzięki dobrej transmisji promieniowania aż do ultrafioletu i wysokiej dwójłomności naturalnej i wymuszonej stałym polem elektrycznym znalazły szerokie zastosowania w optoelektronice jako powielacze częstotliwości optycznych i modulatory. Ponieważ do ich sterowania wymagane jest znacznie niższe napięcie niż do sterowania komórek Kerr’a, były i są one powszechnie stosowane w przełącznikach strat rezonatorów i w migawkach optycznych.

To wszystko, co napisałem, można było znaleźć i przeczytać w literaturze technicznej. Internetu wtedy jeszcze nie było lub był znacznie mniej zasobny w informację i popularny. Rzecz w tym, że z elementami powyższymi (komórkami elektrooptycznymi i polaryzatorami) dotychczas się nie spotkaliśmy i ich nie używaliśmy, a na dodatek nie było ich w handlu. Nie były w Polsce w żaden sposób dostępne. Ich zdobycie i użycie w naszych układach było pilnym i niezbędnym zadaniem naszego zespołu.

8.4.1. Komórki Kerr’a

            Bardziej realnym było zajęcie się komórkami Kerr’a. Prawdę mówiąc, możliwa wtedy była próba wykonania jedynie Komórek Kerr’a. Nitrobenzen jako jedyny był dostępny natychmiast. Nasze panie z pracowni chemicznej (przypominam, że taka została wcześniej w Instytucie uruchomiona) wiedziały, jak destylować tę ciecz i otrzymywać ją o wymaganej w tych zastosowaniach czystości. Resztę należało wykonać wewnątrz, w naszych warunkach.  Należało przede wszystkim zaprojektować i wykonać odpowiednie naczynia i wytworzyć w nich poprzecznie do kierunku biegu wiązki laserowej stałe pole elektryczne wymagane do wytworzenia wymuszonej dwójłomności. Szczęśliwie stałe pole elektryczne  powinno być skierowane poprzecznie do wiązki, stąd elektrody należało zamocować na bocznych ściankach naczynia. Uznaliśmy, że dostateczną jednorodność pola uzyskamy, mocując płaskie elektrody w naczyniu w postaci prostopadłościanu, zapewniając mu dokładność, jaką gwarantuje precyzyjna maszynowa obróbka mechaniczna. Naczynie (pierwsza wersja[10]) zostało wykonane ze sklejonych płytek z plexiglasu.

W ściankach przeciwległych wykonane zostały otwory, w których na oringach z  teflonu szczelnie zamocowano elektrody wykonane ze stali nierdzewnej. Rozmiary elektrod wynikały z jednej strony z rozmiarów poprzecznych wiązki (szerokość), z drugiej z możliwych do zastosowania napięć sterujących (długość). O ile pamiętam, elektrody miały poprzeczne wymiary 2 x 2 cm, a odstęp pomiędzy nimi wynosił ok. 1 cm. Tak wykonane komórki zastosowaliśmy z powodzeniem zarówno w generatorach z przełączaną dobrocią rezonatora jaki i migawkach optycznych. Drugi układ realizował wycinanie z impulsu gigantycznego, którego czas trwania wynosił  ok. 60 ns, impulsu użytecznego o czasie trwania ok. 2,5 ns

Większą precyzję należało zapewnić przy zamocowaniu szklanych płytek zamykających z obydwu stron naczynie komórki.  Płytki były wykonane z optyczną dokładnością  pod względem równoległości i płaskości. Optyczną dokładność zachowano także przy wykonywaniu całego naczynia w miejscach mocowania (klejenia) płytek czołowych. Tak wykonane komórki mogły być umieszczane w rezonatorach laserowych. Nie wnosiły zauważalnych zmian kierunku biegu promieniowania i nie wnosiły dodatkowych strat. Nie zauważaliśmy także zmian parametrów komórek w okresie ich użytkowania, chociaż takich prób nie prowadziliśmy. Nasze komórki po zalaniu nitrobenzenem trafiały praktycznie natychmiast do układów laserowych. Nie były przeznaczone do produkcji i sprzedaży, stąd zrozumiałe, że długoterminowa stabilność ich parametrów nie była dla nas interesująca.

            Zasadniczą wadą komórek Kerr’a[11]  jest stosunkowo wysokie napięcie sterujące (napięcie pół falowe w zastosowanej geometrii wynosiło ok. 10 kV). Szczęśliwie nie wymagały zasilaczy o znacznej wydajności, stąd ewentualne zwarcia, a nawet porażenia obsługi nie były groźne.

Stwarzały jednak problem innego rodzaju i to problem zasadniczy.

W generatorze z przełączanymi stratami należało napięcie z komórki zdjąć (elektrody zewrzeć) w możliwie krótkim, nanosekundowym czasie. Jeszcze trudniejsze zadanie przed układami sterowania stało w optycznej migawce. Tam należało wytworzyć i przyłożyć na elektrody komórki impuls napięciu pół falowym (U_l/2)  o czasie trwania równym wymaganemu  czasowi użytecznego impulsu laserowego. Biorąc pod uwagę, że czas trwania potrzebnego w eksperymentach założyliśmy sobie ok. (2 – 3) ns, czas przełączania polaryzacji komórki powinien być znacząco krótszy, rzędu  części nanosekundy. Możliwości naszej aparatury pomiarowej sprawdzaliśmy, detekując i zapisując (fotografując)  impulsy piko sekundowe otrzymywane metodą samo synchronizacji modów[12].  Nie bez podstaw założyliśmy, że pomierzony na ekranie oscyloskopu czas narastania tego impulsu jest czasem rozdzielczym naszej aparatury pomiaru czasu (detektor plus oscylograf). Oceniliśmy go na (0, 1 – 0,2) ns.

Do dokonania przełączeń napięć na komórce Kerr’a potrzebny był element dostatecznie  szybko zwierający napięcie o wartościach rzędu 10 kV. Dodatkowo moment dokonania zwarcia powinien być wyznaczany i regulowany z dokładnością kilku nanosekund. Takim elementem nie dysponowaliśmy (nie był w sprzedaży w kraju, a zdaje się także nawet niedostępny na świecie).

Nie będę ukrywał, że rozwiązanie problemów sterowania komórkami Kerra podpatrzyłem w którymś z ośrodków radzieckich. Były nimi iskierniki.  

Uproszczone układy generatora impulsów gigantycznych (opisy w kolorze czerwonym) i migawki optycznej (opisy w kolorze niebieskim) pokazane są na rys 8.15. Przebicie iskrowe pomiędzy przewodami iskiernika (Isk₁) podłączonymi do elektrod komórki w stosunkowo krótkim czasie rozładowywało kondensator, jaki stanowiła komórka, zdejmując z niej napięcie. 

Iskiernik (Isk₁) umieszczany był w pojemniku o podwyższonym ciśnieniu (nawet do kilku atmosfer) azotu. Można było w ten sposób nieco regulować szybkość zdjęcia napięcia, ale przede wszystkim zabezpieczyć układ przed samoczynnym zadziałaniem iskiernika, jaka może się zdarzyć przy tych napięciach w przypadku gazu pod normalnym ciśnieniem atmosferycznym.

Jednym z ważnych zagadnień jest inicjacja zadziałania iskiernika. W przypadku układu sterowania komórką Kerr’a w generatorze impulsów z wyłączeniem strat rezonatora zagadnienie nie jest trudne. W elektrodzie iskiernika (Isk₁) o niskim potencjale wykonany był otwór i wprowadzony odizolowany od niej przewód podłączony do układu zapłonowego prawie identycznego jak do zapłonu lamp pompujących materiał czynny lasera. Po zapłonie lamp z odpowiednio dobranym opóźnieniem w granicach τ₁ = (50 – 150) μs, gdy ośrodek laserujący jest maksymalnie wzbudzony, podawany jest impuls zapłonu iskiernika. Napięcie z elektrod komórki Kerr’a jest wtedy zdejmowane, wprowadzone do rezonatora straty znikają i generowany jest impuls laserowy, który nazwany został gigantycznym. W naszym przypadku miał on czas trwania ok. (50 – 60) ns.

            Migawka optyczna (opisy na rys. 8.15 kolorem niebieskim) z wykorzystaniem Komórki Kerr’a jest otwierana tzw. napięciem półfalowym, które obraca polaryzację przechodzącego przez nią promieniowania o 90⁰ (z wektora natężenia pola elektrycznego (E) leżącego w płaszczyźnie rysunku na prostopadły). Promieniowanie to będzie przepuszczane przez umieszczone w torze polaryzatory P₁ i P₂ do dalszych wzmacniaczy nazwanych na rys. 8.15 przedwzmacniaczami. Układ inicjacji iskiernika w układzie migawki optycznej było zbudować znacznie trudniej. Trudność polegała na odpowiedniej synchronizacji zapłonu iskiernika z momentem wygenerowania impulsu gigantycznego. Do dyspozycji mamy bardzo krótki czas wynoszący zaledwie kilka do kilkunastu nanosekund. Nie ma mowy, by zapewnić tak szybkie zadziałanie iskiernika tradycyjnymi (jak dotychczas) metodami synchronizacji elektronicznej. Jedynie możliwym rozwiązaniem, które może być tu brane pod uwagę, jest wykorzystanie do tego celu tego samego impulsu gigantycznego, z którego wycina impuls użyteczny. Rozwiązaniem, które okazało się użyteczne, było wykonanie otworu w jednej z elektrod, przez który promieniowanie impulsu gigantycznego przez soczewkę skupiającą kierowane było na przeciwległą elektrodę. Jonizacja gazu jaka towarzyszy padaniu promieniowania na elektrodę, powoduje jego zadziałanie. Impuls inicjujący iskiernik i impuls na wejściu migawki pojawiają się równocześnie. W takim razie otwarcie migawki powoduje  wycięcie z niego impulsu użytecznego o wymaganym czasie trwania. W naszym przypadku czas ten wynosił  ok 2,5 ns. Taki czas podawaliśmy często w publikacjach, chociaż nie mieliśmy co do tego stuprocentowej pewności.

W publikacji[13], z której zaczerpnąłem podane tu schematy, podany jest czas 3 ns.

            Pożądanym było, by otwarcie migawki nastąpiło w momencie, gdy chwilowa wartość mocy w impulsie gigantycznym jest w pobliżu wartości maksymalnej. Wtedy impuls wycięty byłby największy. Stosowanie w układzie migawki nie jednego, a dwóch komórek Kerr’a (KK₂ i KK₃) polepszało tzw. współczynnik kontrastu. Był nim stosunek energii zawartej w impulsie użytecznym do energii tła – przepuszczanego przez komórki promieniowania pozostałej części impulsu gigantycznego. Przy tak krótkim impulsie użytecznym kable łączące iskiernik z komórkami Kerr’a powinny uwzględniać (i uwzględniały) różnice dróg pomiędzy położeniami obydwu komórek. Problem odpowiedniego współczynnika kontrastu dotyczył nie tylko naszego układu. Wystąpił także  w zakupionym później we francuskiej firmie QUANTEL podobnie działającym układzie (o mniejszej mocy), w którym zastosowana była optyczna migawka zbudowana już na komórkach Pockels’a.

Po zmontowaniu całego systemu w Polsce wykazałem, że uzyskany w nim współczynnik kontrastu był zbyt niski – nie do zaakceptowania. Po konsultacjach z szefem firmy (prof. G. Bretem) zaakceptowany został sposób przyjęty w naszym układzie z komórkami Kerr’a i dołożona jeszcze jedna komórka Pockels’a.

Jej synchronizacji dokonaliśmy u nas, dobierając odpowiednio długości łączących je kabli z zastosowanym w tym systemie układem zasilania. Współczynnik  kontrastu znacznie się poprawił.

            Działanie tych układów zobrazowane jest na rys. 8. 16. Z impulsu gigantycznego przechodzącego przez komórki Kerr’a KK₁ i KK₂  wycięty jest impuls użyteczny, który zobrazowany jest (przed i po przejściu przedwzmacniaczy) na dolnym oscylogramie. Uruchomienie iskiernika (Isk₂) sterującego tymi komórkami odbywało się przy pomocy promieniowania impulsu gigantycznego.

Jak widać z rys. 8.16, synchronizacja momentu zadziałania iskiernika migawki optycznej nie jest doskonała. Jest nieco opóźniona w stosunku do maksimum impulsu gigantycznego. Nie zawsze tak było. Bywało lepiej. Układ każdorazowo przed prowadzeniem głównych eksperymentów nagrzewania plazmy był regulowany i optymalizowany. Niestety powtarzalność i stabilność jego parametrów nie była najwyższej klasy, głównie z powodu niestabilnej pracy iskiernika migawki optycznej. Należy zaznaczyć, że opisany tu zarówno układ generacji impulsów gigantycznych, jak i migawki optycznej przy pomocy przełączników w postaci komórek Kerr’a, zostały wtedy uruchomione po raz pierwszy w kraju i (o ile wiem) nie były już w przyszłości powielane. 

8.4.2. Komórki Pockels’a

Komórki Kerr’a zostały zastosowane w zestawie do badań nagrzewania plazmy dla prof. S. Kaliskiego, gdyż wtedy nie było innej możliwości. Szef chciał mieć stosowny układ szybko. W tym czasie byliśmy w stanie podjąć się budowy opisanych układów jedynie z użyciem komórek Kerr’a.

Od początku jednak zdawałem sobie sprawę z tego, że nie jest to rozwiązanie docelowe.

W przyszłości należało przejść na wykorzystania komórek Pockels’a. Wymagały one mniejszych napięć sterujących i w przodujących w technice laserowej krajach były już stosowane. Na dodatek istniały już elektroniczne elementy do sterowania ich pracą. Komórki Kerr’a królowały w tzw. „demoludach” i niekoniecznie to nas zadawalało.  

Przechodząc do komórek Pockels’a, należało rozpocząć od kryształów. Najpowszechniej w nich stosowano kryształy KDP (KH₂PO₄ ) , a nieco później ich bardziej przydatną dla laserów odmianę KDDP[14] (KD₂PO₄). Były wytwarzane z roztworów  wodnych i nie wymagały (jak w szeregu innych przypadkach) stosowania bardzo wyrafinowanej aparatury technologicznej. Początkowe próby ich wytwarzania w Polsce już były. W CLO (Centralnym Laboratorium Optyki) inż. M. Otowski podjął próby hodowli pierwszych kryształów KDP. Biorąc pod uwagę zastosowania w technice laserowej, należało od początku skupić się na wytwarzaniu ich deuterowanej postaci. Wymagają one zdecydowanie mniejszych napięć sterujących i mają przeszło o rząd wielkości mniejsze straty transmitowanego w nich promieniowania. Biorąc pod uwagę, że efekt Pockels’a jest efektem liniowym, wszystkie napięcia sterujące dla komórek wykonanych z KDDP są mniejsze od napięć dla komórek wykonanych z KDP w stosunku:

gdzie,  r₆₃ – wartości elementów tensora oddziaływania kryształu z wzdłużnym polem elektrycznym i wynoszą odpowiednio:  𝑟_63(KDP) = 10,3 × 10⁻¹² m/V i  𝑟_63(KDDP) = 25 × 10⁻¹² m/V   

Biorąc pod uwagę brak możliwości zakupu kryształów za granicą, należało znaleźć sposób wykonywania ich w kraju. Z pomocą przyszedł nam znów COBRABiD.  W tym zakresie z dyrektorem Janem Szukalskim znaleźliśmy wspólny język. Chciał, by w Ośrodku nie tylko opracowano te kryształy, ale je również je wytwarzano i sprzedawano. Na szczęście technologia wytwarzania kryształów KDDP okazała się możliwa do stosunkowo szybkiego opanowania i zamiar ten można było zrealizować. Ośrodek miał do tego celu pracownika, chemika rodem z WAT dr. Krzysztofa Kulickiego i stosowne miejsca. Szczególnie jedno. COBRABiD był właścicielem położonego w starym parku nad Wkrą, niedaleko od Warszawy (ok.60 km) dworku w Lelewie. Nieraz latem korzystaliśmy z zaproszenia dyrektora COBRABiD i spędzaliśmy tam sobotę i niedzielę.

Oczywiście ani stylowy pałacyk, ani inne budynki (mocno zniszczone) nie nadawały się do wykorzystania jako laboratoria. Miejsca jednak na niezbyt wyszukaną inwestycję było pod dostatkiem. Wybudowany został prosty barak, w którym znalazło się miejsce  na około 10 krystalizatorów. Dr K. Kulicki wytwarzał tam kryształy, które w postaci surowej lub zorientowane       (z wyznaczoną osią krystalograficzną) i obrobione były prawie do lat 90. sprzedawane przeważnie do

Związku Radzieckiego. Kupowaliśmy te kryształy, wybierając egzemplarze o dobrej jednorodności strukturalnej. Później pojawiły się na rynku kryształy produkowane w jednej z firm litewskich i dostęp do odpowiedniej jakości kryształów KDDP nie stanowił już żadnego problemu.  

Do nas należało zaprojektowanie i wykonanie komórek, które podobnie jak komórki Kerr’a  zmieniały stan polaryzacji transmitowanego promieniowania i w połączeniu z polaryzatorem mogły wykorzystywane być jako przełączniki strat rezonatora lub migawki optyczne. W szczególności mogły służyć do generacji impulsów gigantycznych. To było podstawowe ich zastosowanie.

Przełączanie stanu polaryzacji mogło następować poprzez przykładanie stałego poła elektrycznego wzdłuż osi symetrii kryształu wykorzystując tzw. podłużny efekt elektrooptyczny, gdy był to jednocześnie kierunek transmisji promieniowania. W starszych rozwiązaniach (nie do celów laserowych) komórki miały na czołach kryształu naniesione metaliczne warstwy częściowo przepuszczające światło, do których przyłożone było stałe napięcie  wytwarzające w krysztale wymagane pole elektryczne. Rozwiązanie taki do celów laserowych (naszych też) było nieprzydatne. Częściowo przepuszczalne warstwy metaliczne promieniowanie laserowe po prostu niszczyło. Ulegały miejscowemu odparowaniu, co zniekształcało rozkład pola, a komórki przestawały spełniać wymagane funkcje. Do celów laserowych rozwiązanie elektrod wytwarzających stałe pole elektryczne w krysztale powinno być inne.

Narzucającym się rozwiązaniem było wytworzenie elektrod w postaci pierścieni. Należało wyznaczyć miejsce ich umieszczenia i kształt. Postanowiliśmy skorzystać z pomocy współpracującego z nami nieocenionego E. Pelznara. Miałem pewne kłopoty w wyjaśnieniu Geniowi zasad działania modulatorów i migawek Pockelsa, ale po ustaleniu, że chodzi o znalezienie wewnątrz kryształu rozkładu pola elektrycznego wytworzonego przez nałożone określonego kształtu elektrody, uznał problem za trywialny. Podane przez niego rozwiązanie i wykonane przez Wiesia Bobaka obliczenia numeryczne pozwoliły ustalić, że najlepszą jednorodność rozkładu pola w krysztale zapewniają elektrody cylindryczne (nałożone na pobocznicę kryształu), gdy kryształ jest dostatecznie smukły (jego długość jest co najmniej dwukrotnie większa od średnicy), a długość elektrod na pobocznicy wynosi przynajmniej ćwierć długości kryształu. Dla takiej geometrii niejednorodność rozkładu natężenia pola w krysztale, licząc po całej jego średnicy, jest rzędu 0,1%. Ponieważ średnica wiązek laserowych nie bywa większa od połowy średnicy kryształu komórki Pockels’a, realną niejednorodność rozkładu pola w krysztale można zaniedbać. Inne czynniki, np. niejednorodność sieci krystalicznej może na rozkład pola mieć wpływ większy. W komórkach wytwarzanych u nas przestrzegaliśmy tych zasad. Wyniki obliczeń zostały później opublikowane w Biuletynie WAT[15].

Zawsze starałem się pewne całościowe, ważne zagadnienia powierzać wybranym pracownikom merytorycznym. Konstrukcja i możliwości wykonywania komórek Pockels’a zostały uznane za takie ważne zagadnienie. Padło na Ryśka Wodnickiego. Został specjalistą od Komórek Pockels’a i był to na tyle trafny wybór, że specjalistą tym pozostał na całe zawodowe życie. Skończył jako współwłaściciel firmy Solaris Optics, w której wytwarzał i sprzedawał elementy zawierające kryształy KDDP, głownie komórki Pockels’a.

Zdaje się, że się zagalopowałem, zbyt daleko przemieściłem się w czasie. Na razie Ryszard Wodnicki dopiero pojawił się w Zespole III a po ukończeniu Wydziału Fizyki Technicznej WAT. Przybył razem z Wiesławem Szypułą, który również ukończył ten Wydział. Oznaczało to, że do zespołu wyznaczył ich Komendant S. Kaliski.  Byli w randze poruczników, co oznaczało, że do WAT trafili z cywila. Ryśka umieściłem w grupie J. Szydlaka, gdzie bez wahania zajął się komórkami Pockels’a. Wieśka skierowałem do grupy W. Nowakowskiego, gdzie zajmował się wzmacnianiem promieniowania laserowego. Wiesiek i Rysiek pojawili się w Zespole w tym samym czasie i zawsze się kolegowali. Także teraz, nieraz wspólnie spotykamy się, gdy Rysiek (po śmierci Halinki[16] i ponownym ożenku na stałe mieszka w Bydgoszczy) przyjeżdża gościnnie do Warszawy.

Czas powiedzieć cokolwiek o konstrukcji komórek Pockels’a. Uważam, iż były to w znacznym stopniu nasze rozwiązania oryginalne. By oszczędzać czas, zawsze o ile było to możliwe, kupowaliśmy wzorce (tym razem Komórkę Pockels’a) od konkurencji. Budował i sprzedawał je Dr Gsenger w niemieckiej firmie o tej samej nazwie, której był właścicielem. Znałem go, spotykaliśmy się na wystawach sprzętu laserowego towarzyszących większym konferencjom z tej tematyki. Zawsze uczestniczył w wystawach w Monachium. My również. Otrzymywaliśmy zaproszenia na ten Kongres i zgłaszając komunikaty z naszych prac, staraliśmy się w nim uczestniczyć. W stanie wojennym organizatorzy Kongresu przysyłali zaproszenia, zwalniając mnie jednocześnie z opłaty konferencyjnej.  O ile pamiętam, taką ulgę otrzymywał także Wiesław Woliński.

Dr Gsenger stał się „przemysłowcem”, będąc wcześniej pracownikiem naukowych którejś z wyższych niemieckich uczelni. Tam opracował metodę deuteryzacji kryształów KDP, czyli produkcji kryształów KDDP. Chyba sprzedawał również same kryształy, ale na pewno komórki Pockels’a i z ich użyciem powielacze częstotliwości promieniowania laserowego na wyższe harmoniczne. My (później R. Wodnicki) faktycznie szliśmy podobną drogą, z tym że kryształy były kupowane najpierw z COBRABiD-u, a następnie z Litwy.

Komórka firmowa (od Dr. Gsengera) bardzo szybko przestała działać. Beż obaw ją więc rozmontowaliśmy, by stwierdzić istotne niedoróbki technologiczne. Elektrody wykonane były przez napylenie na pobocznice kryształu warstw ze złota. My robiliśmy identycznie, chociaż później R. Wodnicki warstwy napylał dwukrotnie: najpierw chromem, a następnie złotem. Takie elektrody były znacząco trwalsze. Istotnie nasze komórki różniły się sposobem łączenia doprowadzeń do elektrod. W komórce stanowiącej dla nas wzorzec doprowadzenia były w postaci pasków o szerokości ok. 2 mm z folii złotej dociśnięte do elektrody klinikiem z gumy silikonowej. Początkowo takie rozwiązanie było skuteczne. Komórka działała. Jednak z czasem niedoskonały kontakt pomiędzy doprowadzeniem a warstwą złota elektrody powodował rozpylanie elektrody wokół styku z doprowadzeniem, w rezultacie końcowym brak kontaktu i zakończenie prawidłowej pracy komórki.

Tak skończyła żywot komórka zakupiona w firmie Dr. Gsenger’a.  Dało się jednak temu zaradzić. Regenerowaliśmy ją i pracowała jeszcze całe lata. Regeneracja polegała na tym, że doprowadzenia do elektrod połączyliśmy na lut indowy, tak jak stosowaliśmy w naszych komórkach. Lut indowy był drogi i nasze komórki były droższe, ale za to znacznie bardziej trwałe. Komórki Dr. Gsenger’a w sprzedaży oczywiście nie były tańsze. On więcej na nich zarabiał. 

Najważniejszą przyczyną przejścia od komórek Kerr’a do Pockels’a było istotnie niższe napięcie ich sterowania. Już dostępny był na rynku element, za pomocą którego można było zdjąć z komórki napięcie ćwierć falowe, a nawet pół falowe z czasem rzędu części nanosekundy. Był to gazowany przyrząd – krytron  (coś w rodzaju tyratronu) o nazwie KN 22. Litera N w nazwie oznaczała (tak mi wyjaśniono), że dla przyśpieszenia jego działania zawierał dodatek w postaci promieniotwórczego niklu. Problem w tym, że krytronów KN22 nie można było kupić.

Było na ich zakup nałożone embargo. Podobno były stosowane w technice nuklearnej. To wystarczyło, by znaleźć się na liście towarów zabronionych do sprzedaży. Po raz pierwszy spotkałem się z tym elementem we Francji, gdy byłem w firmie QUANTEL. Były użyte w zestawie, który był wykonywany dla nas. Przy tej okazji jako element zapasowy został nam sprzedany przez właściciela firmy QUANTEL prof. G. Breta.

Później, gdy pracowaliśmy w Wydziale Elektroniki (IUMiL – Instytut Układów Mikrofalowych i Laserowych oraz IOE – Instytut Optoelektroniki), do wykonywanych tam urządzeń (Holokamery i nadajnika dalmierza satelitarnego) kupowaliśmy je w Stanach poprzez firmę naszego byłego współpracownika Zbigniewa Krzyżanowskiego. Zbyszek wyjechał najpierw do Holandii, później do USA i ze zmiennym szczęściem prowadził tam rozliczne biznesy. Poprzez jego firmę kupowałem wiele (nie tylko embargowych) elementów i podzespołów, w tym lasery półprzewodnikowe do pobudzania laserów ciała stałego.

Stwierdziłem wtedy rzecz znamienną. Ceny towaru na nasz rynek były z reguły wyższe niż na rynek wewnętrzny i to dość dużo, bo różnice sięgały 20%.  Umówiłem się ze Zbyszkiem, że będę mu płacił (10-15) %  więcej niż on płaci jako firma zarejestrowana w Stanach. W rezultacie płaciłem (5 – 10) % taniej, niż gdybym zamawiał bezpośrednio u producenta lub firmie handlującej danym towarem.

Nie dotyczyło to oczywiście towarów z listy embargowej. Te w ogóle były sprowadzane nielegalnie.

Jeżeli mogliśmy (Zbyszek jechał do Polski lub ktoś od nas był na konferencji Stanach – zdarzało się to czasem mnie), towar był przewożony jako bagaż osobisty. Nie wiem, czy to było legalne z punktu widzenia prawodawstwa polskiego. Nie zastanawiałem się nad tym. W końcu były to pojedyncze sztuki.

Był jeszcze jeden drobny problem do pokonania. Kryształy KDDP (KDP również) były higroskopijne. Nie zabezpieczone chłonęły wilgoć z atmosfery, która z czasem powodowała korozję – matowienie, jego powierzchni. Nie mogły one przez dłuższy czas pracować bez zabezpieczenia. Spośród różnych sposobów zabezpieczania kryształów stosowaliśmy radykalny. Zarówno w komórkach, jak i powielaczach kryształ umieszczaliśmy w szczelnie zamkniętej kuwecie wypełnionej bezwodną cieczą  immersyjną. Postarały się o to nasze chemiczki.

            Dla całości obrazu rozwiązania problemu generacji bardzo krótkich impulsów powinienem cokolwiek powiedzieć jeszcze o budowie polaryzatorów. Mając w zasięgu wykonawstwo płytek płasko – równoległych o jakości optycznej, problem ten można rozwiązać za pomocą tzw. polaryzatorów wielopłytkowych ustawianych w stosunku do kierunku biegu wiązki pod kątem Brewstera. Składowa elektryczna pola strumienia światła skierowana ukośnie do płaszczyzny płytki, pod kątem Brewstera – α_B  do kierunku normalnej do powierzchni płytki, przechodzi bez strat (nie odbija się) zaś składowa równoległa do tej powierzchni podlega normalnemu prawu odbicia W. Snella (Snelliusa). W ten sposób składowa pod kątem Brewstera powiększa swoją wartość. Dotyczy to każdej z powierzchni płytki. Dla dostatecznie licznego stosu płytek promieniowanie w wyniku przejścia przez polaryzator jest praktycznie spolaryzowane liniowo.

Jeżeli współczynnik załamania płytek wynosi – n i znajdują się w powietrzu łatwo wyznaczyć kąt Brewstera:

                                                            α_B = arc tg n

To najprostsze polaryzatory i w generatorach impulsów gigantycznych takie najczęściej stosowaliśmy. Bywały inne wykonywane z kryształów anizotropowych, np. kalcytu. Niektóre z nich (np. seria pryzmatów Glana) miały zdolność rozdzielenia torów poszczególnych składowych spolaryzowanego światła i te wykorzystywaliśmy w migawkach optycznych.

            Podaję tu dość elementarne informacje, które mogą dziwić ewentualnych czytelników. Rzecz w tym, że elementy te nie były dostępne na polskim rynku. Do nich należało zdobyć materiał, zaprojektować i wykonać.

            Pryzmaty Glana też wykonywaliśmy w kraju. To dlatego w skład zespołu weszli pracownicy umiejący szlifować elementy optyczne i mechanicy, którzy potrafili je obudować i zapewnić wymagane regulacje (justowanie).

            Wyjazdy na konferencje zawsze łączone z wystawami, dociekliwe rozmowy ze specjalistami na wystawach, a szczególnie pobyt w firmie QUANTEL w Paryżu pozwoliły nam w miarę dobrze opanować metody generacji pojedynczych krótkich (nanosekundowych i pikosekundowych) impulsów z laserów ciała stałego (np. YAG domieszkowanych neodymem lub iterbem). Impuls o czasie trwania pojedynczych  nanosekund był „wycinany” z impulsu gigantycznego otrzymywanego metodą wyłączania strat rezonatora za pomocą migawki optycznej, a impuls pikosekundowy przez „wycięcie” tym samym sposobem jednego impulsu z ciągu impulsów generowanych metodą samo synchronizacji modów. Jako układy wyłączanie strat rezonatora i migawki optyczne w pierwszym zestawie stosowaliśmy komórki Kerr’a, później zawsze Komórki Pockels’a.  W drugim przypadku stosowna „szybka” elektronika była montowana bezpośrednio na Komórce (patrz rys. 8.18). Starali się o to nasi elektronicy: wcześniej E. Stefaniuk, J. Terlecki i A. Skubiś, a później niezastąpiony dr Wiesław Pichola. Był to, mam na myśli Wieśka Picholę, niezwykły człowiek i winien mu jestem więcej słów, więcej uwagi. Już nie żyje. Może jeszcze uda mi się to zrobić.

8.5. Troska o stabilną pracę głowic laserów pobudzanych lampowo

            Stabilna praca laserów ciała stałego pobudzanych lampami błyskowymi była problemem od samego początku ich skonstruowania. Dla uzmysłowienia problemu przytoczę przykład później zbudowanego medycznego lasera Nd:YAG o pracy ciągłej. Uzyskaliśmy w nim moc wyjściową 100 watów i dość dobrą całkowitą sprawność jak na tego typu lasery – 1%. Jak łatwo przeliczyć, moc w postaci promieniowania pompy, jaką musieliśmy dostarczyć, wyniosła 10000 W. Taka moc wydzielała się w chłodzonej wodą głowicy (taką nazwę jej nadawano) zawierającej lampę i pręt o pojemności ok 0,25 litra. Powierzchnie wewnętrzne głowicy otaczające lampę pompującą i pręt aktywny powinny być lustrzane. Powinny one odbijać rozproszone promieniowanie lampy w kierunku materiału aktywnego, by możliwie zwiększać sprawność całego urządzenia. Mimo przepływu wody ten zestaw pracował w niezwykle trudnych warunkach termicznych. Elementy wewnątrz głowicy poddawane były szokom termicznym, a na dodatek promieniowanie uv (ultrafiolet) jonizowało wodę. W sumie warunki te sprzyjały szybkiej korozji materiału, z którego wykonana była głowica.

            W mojej praktyce zajmowałem się głównie impulsowymi laserami ciała stałego. Nie zmieniało to pokazanego powyżej problemu. Mimo mniejszej nieco mocy średniej pompy, nadal należało stosować chłodzenie wodne i nadal korozja niszczyła powierzchnię wewnętrzną głowicy.

Był to niekończący się proces długotrwałego przygotowywania układów do badań i ich dość szybka niestety degeneracja. Wydawało się , że przejście z lamp pobudzających spiralnych na liniowe polepszy sprawność pobudzania laserów. Zgodnie z zasadami geometrii odbijacz powinien mieć przekrój elipsy, w której ogniskach należało umieścić lampę i pręt z materiału aktywnego. Przy dobrej powierzchni odbijającej odbłyśnika całe promieniowanie lampy powinno napromieniować pręt aktywny. Wiele doświadczeń w tym względzie prowadziło do wniosku, że najlepsze rezultaty uzyskiwano przy możliwie bliskim położeniu lampy i pręta oraz równie bliskim położeniu odbłyśnika.

            Zajmowaliśmy się bliżej także odbłyśnikami. Panie chemiczki nie tylko obiecały, ale także na wypolerowane powierzchnie z duralu nałożyły elektrolitycznie warstwy niklu i chromu. Przez dłuższy czas stosowaliśmy to rozwiązanie, chociaż nie było ono ani doskonałe, a przede wszystkim dostatecznie wytrzymałe w dłuższym czasie. Czyszczenie całego zestawu, to obowiązek nawet po niezbyt długiej przerwie w czasie jego pracy. Ostatecznie okazało się, że można zastąpić metaliczne powierzchnie lustrzane powierzchniami białymi, doskonale rozpraszającymi. W ten sposób usunięty został metal z przestrzeni oddziaływania promieniowania pompy. Jego rozpylanie i osadzanie na lampach i pręcie aktywnym mocno nam przeszkadzało.

Rozpraszające elementy doskonale białe wykonać można było z ceramiki (szybko ta technologia została przeniesiona i wdrożona w jednym z zakładów w Polsce) lub tlenku magnezu umieszczonego (ubitego) za odpowiednich rozmiarów rurą kwarcową. Te odbłyśniki robiliśmy sami. Technologia pierwsza przywieziona została z firmy QUANTEL (Francja), druga z Laser Module (od Dana Bar Josefa) z USA.

            Ten dość długi wstęp daję przed pokazaniem zasadniczych wzmacniaczy, jakie musieliśmy zbudować, by zmontować układ, jakiego oczekiwał prof. S. Kaliski do swoich eksperymentów laserowej fuzji. Uproszczony układ wzmacniacza głównego z naniesionymi elementami tarczy, układów synchronizacji oraz podstawowego oprzyrządowania pomiarowego plazmy przedstawiono na Rys. 8.21. Zarówno ten schemat, jak i układ generatora impulsu o czasie trwania (2,5 – 3) ns i pierwszych przedwzmacniaczy (rys. 8.15), wzięte są z publikacji [12]. W tej publikacji zamieszczony jest również anons głównego autora (prof. Kaliskiego) o wykryciu w trakcie eksperymentów neutronów charakterystycznych dla syntezy termojądrowej. Na koniec mojej opinii na temat głowic laserów ciała stałego pompowanych lampami wyładowczymi niezależnie od ich wypełnienia: ksenonem czy kryptonem (stosowane były obydwa) należy dodać, że ich sprawność była mała, znacznie poniżej jednego procenta. Kłopot był nie tylko ze sprawnością pobudzania, ale przede wszystkim z trwałością całego zespołu. Korozji części metalowych nie dawało się uniknąć.

Zasadniczy przewrót i ich ponowny awans, lasery ciała stałego zawdzięczają pompie w postaci półprzewodnikowych diod laserowych. Zdecydowanie wtedy wzrosła (prawie o rząd wielkości) sprawność ich pobudzania, a ponadto pojawiły się lasery o nowych rozwiązaniach geometrycznych (np. lasery włóknowe), które przy pompie lampowej nie mogły być zbudowane. To jednak dalsze, późniejsze rozwiązanie i inna opowieść. 

8.6. Szkła domieszkowane neodymem.

W końcu należy napisać o sprawie zasadniczej, o materiałach aktywnych. W laserach ciała stałego o mniejszych energiach stosowane były przeważnie granaty itrowo – aluminiowe (YAG) z jednoprocentową domieszką neodymu. Domieszka – jon neodymu (Nd³⁺) odpowiadał za generację promieniowania o długości fali 1,06 μm (mikrometra). Wytwarzanie (hodowla) tych kryształów wymagało dość skomplikowanej aparatury. Na dodatek ich wymiary były niezbyt duże: typowe średnice (2 – 4) mm i długości (5 – 10) mm. Były one wystarczające do wielu zastosowań, w tym do wojskowych dalmierzy i oświetlaczy do automatycznego naprowadzania pocisków i bomb,. Tego typu i tych rozmiarów kryształy były stosowane przez naszych kolegów z IEK (W. Wyrębskiego i S. Rutkowskiego) konstruujących tego typu urządzenia.

            W Stanach Zjednoczonych, a w ślad za nimi także w innych krajach (pamiętam ZSRR i NRD) zaczęto wytapiać szkła i domieszkować je neodymem. Pozbyto się w ten sposób ograniczeń wymiarowych tego typu materiałów czynnych, lecz szkła nie w pełni były zdolne zastąpić kryształy. Te ostatnie były znacznie bardziej wytrzymałe mechanicznie i termicznie. Także szkła nieznacznie ustępowały kryształom pod względem niektórych parametrów spektroskopowych.

            Szkła domieszkowane neodymem ze względu na brak ograniczeń rozmiarowych stały się niezastąpione w projektowanych systemach do laserowej syntezy termojądrowej[17]. Stosowane były prawie (były ośrodki próbujące używać do tego celu gazowe lasery jodowe) przez wszystkie ośrodki opracowujące wtedy systemy do nagrzewania plazmy. Więcej zaczęto wytwarzać do tego celu szkła o specjalnych kształtach. Należało bowiem z tych systemów „wycisnąć” możliwie dużą energię i moc szczytową. Narzucało to użycie elementów czynnych  o możliwie dużych przekrojach poprzecznych. Ograniczenie wprowadzało pochłanianie promieniowania pompy. Stąd, chcąc zachować w miarę jednorodne pobudzenie ośrodka (przy domieszce neodymu ok. 1%), jego grubość nie powinna być większa niż 5 cm.  Konfrontując powyższe z możliwościami produkcyjnymi szkieł, różne kraje produkowały specjalne do tego celu elementy czynne. Problem ten już wcześniej omawiałem, a nawet opublikowałem jego fragmenty w Spawach Nauki. Skorzystam z zamieszczonego tam opisu.

Rosjanie w systemie „Delfin” budowanym w Instytucie Lebiediewa w Moskwie (u akademika Basowa) w końcowych wzmacniaczach zastosowali pręty szklane o średnicy ok 5 cm i długości ok. 75 cm. Pobudzane były one przez pobocznicę ułożonymi wokół pręta lampami. Odpowiednią energię sumaryczną w impulsie zamierzano uzyskać przez stosowną liczbę równoległych kanałów. W systemie „Delfin” było ich 216. W części podległej Prochorowi próbowano wykonywać wzmacniacze w postaci prętów o przekroju prostokątnym o wymiarach: grubość 5 cm, szerokość: kilkanaście cm i długość ok 75 cm. Dokładnie wymiarów oprócz grubości nie pamiętam, ale były to podobne proporcje. Jakie osiągnęli wyniki też nie wiem dokładnie.

Amerykanie z Laboratorium w Livermore poszli zupełnie inną drogą. W końcowych wzmacniaczach zastosowali nie pręty, a dyski ustawione ukośnie do biegu wzmacnianej wiązki (pod tzw. kątem Brewstera), które pobudzane były przez powierzchnie czołowe. Miały wymaganą do skutecznego wzbudzania grubość ok. 5 cm, ale ich średnice mogły być znacznie większe: 30cm, a nawet 40 cm. Zadbali w ten sposób o znacząco wyższy poziom energii w pojedynczym kanale. Powiększając odpowiednio liczbę kanałów, ich system (znany pod nazwą NIF) pod względem energetycznym przewyższał o rządy wielkości możliwości systemu Delfin.

Czym dysponowaliśmy my? W Polsce nie było produkcji szkieł aktywowanych neodymem. Mogliśmy jedynie je zakupić. Tylko gdzie? Nie wspominając o embargu i cenach, największe rozmiarowo szkła domieszkowane neodymem były przeważnie wykonywane na specjalne zamówienie ośrodków zajmujących się zastosowaniem laserów do fuzji. Tych szkieł nie było w asortymencie sprzedaży firm handlujących laserowymi materiałami aktywnymi. Co ważniejsze, największych prętów stosowanych w systemie Delfin nie było także w ofercie producenta szkieł laserowych w Związku Radzieckim (kombinat w Leningradzie, nazwy nie pamiętam). To dlatego ich dostawę załatwiał sam gen. Kaliski, angażując do tego celu służby rządowe. Podobno skorzystał również z pomocy Basowa. Dostawa tych prętów odbywała się przez CZInż (Centralny Zarząd Inżynierii) drogą, którą dostarczane było do Polski uzbrojenie i sprzęt wojskowy. Prof. Kaliski z dumą podkreślał swój udział w budowanym laserze. Szklane pręty laserowe o skromniejszych rozmiarach (takie również stosowaliśmy), z tego samego źródła (wytwórnia w Leningradzie) zakupywane były już normalną drogą przez CHZ Minex.
Nadeszła pierwsza partia prętów z CZInż (dalsze miały pojawiać się sukcesywnie). Była solidnie opakowana w skrzyni o kolorze zielonym (zawsze w skrzyniach o takim kolorze był pakowany sprzęt wojskowy). Rozpakowanie jej, jak pamiętam, odbyło się późnym wieczorem. Pobieżne oględziny i konsternacja. W dostarczonych prętach wewnątrz znajdowały się liczne, o różnych rozmiarach, pęcherzyki powietrza
Wielokrotnie oglądałem szkła produkcji amerykańskiej. Tam pęcherzy powietrznych nigdy nie było. Oglądałem też w Moskwie pręty stosowane w systemie Delfin. Nie pamiętam, by miały pęcherzyki powietrza. Na pewno bym na nie zwrócił uwagę, gdyby były tak liczne jak w szkłach nam dostarczonych.
Mimo późnej pory dzwonię do prof. Kaliskiego z tą hiobową wieścią. Te szkła nie bardzo nadają się do celów, do jakich je zakupiliśmy. Ustalamy, że będziemy je reklamować. Nie wiedziałem, jak wygląda reklamacja u naszych sąsiadów, on pewno też nie. Jeszcze tej nocy opracowaliśmy metodę pomiaru sumarycznego rozproszenia zawartymi w szkle pęcherzami promieniowania lasera He-Ne przechodzącego przez pręt. Sądziliśmy, że może się przydać w trakcie reklamacji. Spieszymy się. Chcemy zdążyć z reklamacją przed wysłaniem dalszych partii prętów.
Rano dzwonię do CZInż. Uprzejma odpowiedź, że reklamację mogą oczywiście przyjąć i przekazać, ale niczego nie obiecują. To, że szkła przyszły jako sprzęt wojskowy, sytuację komplikuje. Pieniądze (niemałe) za tę dostawę, zgodnie z obowiązującymi zasadami, zostały już przelane. Obowiązująca zasada to zapłata w momencie przekraczania dostawy przez granicę. Tak podobno strony się umówiły.
Najprawdopodobniej do CZInż. nie tylko ja dzwoniłem. Dostajemy telefon, że nasz specjalista z reklamacją może polecieć do Moskwy.

Pada na Jerzego Szydlaka. Pakuje odpowiedni sprzęt, dostaje dokumenty na ich przewóz.  Porozumiewamy się z naszą ambasadą, by w miarę potrzeb w dowolnym czasie mógł do nas zadzwonić. Pojechał. Łączność z ambasadą działała dobrze. Mieliśmy każdego dnia sprawozdanie z czynności, jakich mógł dokonywać. Mógł, niestety, niewiele. Przez pierwsze dni dokładnie go przepytywano, co i jak zamierza sprawdzać. Wyjaśnił np., jak zamierza sprawdzać gęstość pęcherzyków. Prosił o kontakt z wytwórcą szkieł, by miał co sprawdzać.
W końcu przyjęty został przez wysoko postawioną osobistość (o randze świadczył gabinet, w którym odbyła się rozmowa), gdzie dowiedział się, że:

1. Unikatowe szklane pręty laserowe, które wyjątkowo zostały Polsce udostępnione, chociaż nikomu nie są sprzedawane, są wytwarzane poza Moskwą. Nie może się więc spotkać z wytwórcą. Nie ma zresztą takiej potrzeby.
2. Szkła są wytwarzane zgodnie z obowiązującymi wewnątrz Związku Radzieckiego dokumentami (kartami wytwórczymi). Te przepisy jako wewnętrzne nie są upubliczniane, nie mogą mu być więc dane do wglądu.
3. Każdy z wytworzonych materiałów jest indywidualnie, dokładnie i pod każdym względem sprawdzony. Sprawdzeniu podlega także liczba i rozmiar pęcherzy. W dostarczonych szkłach, podobnie jak inne parametry, są one w normie.
4. Specjalnie ze względu na przyjazd przedstawiciela zamawiającego została wstrzymana dostawa pozostałych partii towaru. Są one odpowiednio zapakowane i zabezpieczone przed podróżą. Przedstawiciel Polski może kazać przywieźć sobie przesyłkę do hotelu, rozpakować ją i sprawdzać, jak tylko zechce. Wtedy jednak materiał uznany będzie za dostarczony zgodnie z umową.
5. Przedstawiciel zamawiającego może jednak zadysponować wysyłkę towaru zgodnie z obowiązującymi nasze kraje umowami. Wtedy przesyłka zostanie wysłana do Polski bez otwierania.

Zrelacjonowałem prof. Kaliskiemu informacje zawarte w powyższych punktach, może niekoniecznie tymi samymi słowami, ale dokładnie zgodnie z ich treścią. Po chwili otrzymałem odpowiedź: niech wraca.

Byłem ciekaw, czy tylko nam zostały sprzedane tak wadliwe materiały aktywne. Pożaliłem się jednemu z pracowników Instytutu Lebiediewa w Moskwie (może prof. Senackiemu, ale pewny nie jestem), że otrzymaliśmy od nich takie dziurawe pręty. Odpowiedział, że oni zamawiają duże ich ilości i wadliwe po prostu odrzucają. Może było w tym coś z prawdy. Świadczy o tym dalsza przygoda z dostarczonymi prętami aktywnymi o mniejszych rozmiarach. Były w katalogu i zamawialiśmy je przez Minex, (Centralę Handlu Zagranicznego) dostarczającą szkła i ceramikę na rynek cywilny. Zamówione pręty, mimo istotnie mniejszych, standardowych rozmiarów, też miały pęcherze. Tym razem reklamacja była łatwiejsza, skierowana bezpośrednio do wytwórcy w Leningradzie. Trzeba było też tam polecieć. Jurek  Szydlak zdecydowanie odmówił. Inni nie kwapili się. Poleciałem sam, biorąc z sobą oprócz paczki z wadliwymi materiałami, niewielki zapas dobrej polskiej wódki i parę tabliczek (też wtedy jeszcze dobrej) czekolady marki 22 lipca (d. Wedel).

Nie będę szczegółowo rozpisywał się o metodach moich działań, ale osobiście zostałem dopuszczony do ponownych badań jakości zakupionych szkieł. Z miłą, korpulentną panią, której korpulentność starałem się podtrzymywać wyrobami Wedla, przeglądaliśmy każdy z dostarczonych prętów i porównywaliśmy istniejące tam pęcherze z odpowiednimi kartami wyrobu, które też wyjątkowo zostały mi udostępnione. Wykłócając się (w miarę) przeważnie co do rozmiarów istniejących pęcherzy, zdołałem wymienić większość (miła pani zaznaczyła, że wszystkich naprawdę nie może) przywiezionych prętów. Miały one jeszcze pęcherze, ale nie tyle co poprzednio. Na koniec jeszcze raz przyjął mnie zastępca dyrektora tego kombinatu i pogratulował pozytywnego załatwienia reklamacji. Powiedział: mołodiec, a w ogóle machnął ręką na dokonaną wymianę: u nas tego mnogo.Przyjechałem w miarę zadowolony. Przynajmniej w początkowych stopniach wzmacniających nie będziemy znacząco zniekształcać wiązki laserowej.

Oceniając realnie, nasza sytuacja była raczej fatalna. Na samym starcie, w stosunku do innych zespołów zajmujących się tematyką laserowej syntezy, mieliśmy znacząco mniejsze szanse powodzenia. Prof. Kaliski zdawał sobie sprawę z ograniczeń naszych krajowych możliwości w budowie systemów laserowych. Poszukując nowych dróg realizacji fuzji (prekompresja, fokus), miał, jak sądzę, także to na względzie. Nie mieliśmy wyjścia. W przygotowywany system laserowym włożyliśmy szkła zakupione w Związku Radzieckim, zachowując ich oryginalny kształt: długość ok. 75 cm, czoła ścięte w stosunku do normalnej pod kątem 5°, pobocznice trawione chemicznie za wyjątkiem końców prętów na odległość ok. (2 – 3) cm dla umożliwienia szczelnych uchwytów w chłodzonej wodą głowicy. Takie wykonanie ma swoje uzasadnienie merytoryczne, którego tu nie będę
przytaczał. Widziałem pewne wady tej konfiguracji; wynikała ona także z konstrukcji układu QUANTEL. Była to w końcu oryginalna konstrukcja Basowa i w pierwszym zestawie nie chciałem niczego zmieniać. Pozostawiłem to ewentualnie do przyszłego sprawdzenie.

Już do tego nie doszło. Na mnie sytuacja dostarczenia wadliwych laserowych materiałów aktywnych, a przede wszystkim wiedza o tym, czym dysponują Amerykanie[18], podziałała otrzeźwiająco. Z naszą technologią i naszymi możliwościami nie mamy czego szukać w tematyce laserowej fuzji. Ja i moi koledzy byliśmy specjalistami z zakresu laserów. Te rozwijały się dynamicznie w wielu innych zastosowaniach. Plazma, jej nagrzewanie i zjawiska z tym związane, w zasadzie nie interesowały mnie. Dojrzewać zaczęła we mnie decyzja pożegnania się w ogóle z tą tematyką. Abstrahując od napotkanych trudności, ja i nieliczne grono najbliższych moich współpracowników, zrealizowaliśmy ten zamiar na początku 1976 roku.

8.7. Pożegnanie z tematyką syntezy i zespołem podległym prof. S. Kaliskiemu

            Okres pracy w Zespole III a „Laserów dużej mocy i energii”, kiedy przygotowywaliśmy dla prof. Kaliskiego zestaw do eksperymentów nagrzewania plazmy, był dla mnie bardzo pracowity. Wielką zaletą była możliwość tworzenia pracowni technologicznych i zatrudniania pracowników technicznych. Uważam, że zrobiliśmy naprawdę dużo, specjalizując się w laserach ciała stałego, zasadniczo Nd:YAG.  Przejście do pojawiających się innych aktywatorów, takich jak Holm (Ho), Tul (Tm), Erb (Er), Tytan (Ti) i ewentualnie ich zestawów było już w zasięgu ręki. Opanowaliśmy budowę komórek elektrooptycznych Kerra i Pockelsa, metody generacji impulsów gigantycznych za ich pomocą, generację ciągu impulsów metodą SSM (samo synchronizacji modów, równorzędna angielska nazwa: mode-locking), skracanie impulsu lub wyłączanie jednego impulsu z ciągu SSM za pomocą migawek optycznych oraz stosowną do tych celów elektronikę. To naprawdę niemało. Wtedy byłem tego świadom, dziś jestem pewny, że osiągnęliśmy poziom predestynujący nas do podejmowania poważnych prac nad różnorakimi zastosowaniami tych laserów.

            Zrobiłem tego próbę. Znajomy okulista – prof. Tadeusz Kęcik – zaczął namawiać mnie na skonstruowanie lasera do perforacji tęczówki niezbędnej w leczeniu niektórych przypadków jaskry (choroba oczu związana z podwyższonym ciśnieniem cieczy szklistej w gałce ocznej). By mnie zachęcić, ubrał mnie w biały fartuch, zakrył maseczką usta i postawił w kącie w pobliżu chorej, której ten zabieg wykonał metodą chirurgiczną. Nie mam ochoty tego opisywać, chociaż dość dobrze pamiętam, brrrr.

Podobno za pomocą krótkich impulsów laserowych można było wykonać otwór w tęczówce poprzez rogówkę bez jej zdejmowania. Wiedział, że gdzieś takie próby już prowadzono, chociaż niestety więcej informacji na ten temat, ani wiedzy, jak wygląda to tego celu aparatura, nie ma.

My wiedzieliśmy, jakie zjawiska towarzyszą skupianiu promieniowania impulsu gigantycznego w ognisku soczewki. Mogliśmy tym sposobem wywołać iskrę, przebicie w powietrzu. Jeżeli promieniowanie padało na granicę ośrodka pochłaniającego, przebicie następowało na tej powierzchni, a towarzysząca przebiciu fala uderzeniowa mogła tę graniczną powierzchnię rozerwać.  Mechanizm towarzyszący tej operacji rozumieliśmy. Należało tylko sprawdzić go w praktyce.

Powoli, nie zaniedbując podstawowych obowiązków, zaczęliśmy gromadzić potrzebne elementy, by zestawić taki układ. Powinniśmy zbudować laser impulsów gigantycznych. Jako przełącznik strat rezonatora postanowiłem użyć wirujący pryzmat. Pierwsza trudność – nie miałem go. Do naszych celów stosowaliśmy nie wirujący pryzmat, a komórki elektrooptyczne. Po co jednak ma się przyjaciół? Kompletny zestaw przełącznika strat rezonatora dostałem od Wiesia Wyrębskiego. Zakupił go niby dla siebie, a zapłaciłem z pieniędzy Zespołu i odebrałem ja.

Tu pojawiła się nowa trudność. Zaczęły spływać elementy, które musiały zostać zaprzychodowane. Z czasem ich liczba zwiększała się. Musiały zostać wybrakowane. W pracach badawczych to jest możliwe. 

            Wiedzieliśmy, że zasadniczym problemem w tym urządzeniu będzie takie uformowanie wiązki, by nastąpiła perforacja tęczówki, a nie została uszkodzona warstwa wierzchnia – rogówka.

To niewielka odległość rzędu (1-2) mm. Na dodatek Prof. Kęcik nas przestrzegał, że podwyższone ciśnienie w oku może tą odległość jeszcze zmniejszyć. Współpracował z nami konstruktor optyk dr Lech Borowicz. On dostał ten problem do rozwiązania: jak uformować wiązkę, by perforując tęczówkę, na rogówce mieć jak najmniejszą gęstość energii promieniowania.

L. Borowicz za pomocą eksykonu (szklany stożek) promieniowanie w postaci wiązki Gaussa zamienił w pierścień, który następnie soczewką o dość dużej średnicy skupiał na tęczówce.

Rozwiązanie było niestety dość skomplikowane, ale działało. Daruję sobie jego bliższy opis, chociaż z zewnętrznego wyglądu nie można było go łatwo zidentyfikować. Nie potrafił tego kiedyś zrobić nawet pan prof. A. Zając (uznał go za teleskop zwierciadlany), który uważał się za doskonałego projektanta optyki. Mylił się jednak niejeden raz, o czym może przy innej okazji.

Powstało urządzenie, na które w zasadzie nie można było sporządzić protokołu wytwórczości i przekazać go klinice. Cały szereg elementów należało jednak zakupić i wydane zostały określone środki. Rzecz w tym, że nie powiedziałem o sprawie superszefowi (prof. Kaliskiemu) i naiwnie uważałem, że nikt o tym nie będzie wiedział. Zakupione elementy zostały wybrakowane i spisane. To potrafił zrobić kierownik laboratorium. Urządzenie bez protokołów wytworzenia i zaprzychodowania wyjechało do Kliniki, gdzie wkrótce zostało sprawdzone na żywym organizmie. Byłem przy tym zabiegu. Operowane oko, było już nie widzące, co nie przeszkadzało, że było chore na jaskrę. Pacjent właściwie oczekiwał na usunięcie oka. Zachodziła obawa, że w drugim oku też pojawi się ciśnienie. Jeżeli operacja się powiedzie, niewidzące oko może będzie można zostawić. To lepsze rozwiązanie niż fantom oka. Po zabiegu byłem zachwycony i zaniosłem tę wiadomość wszystkim biorącym udział w opracowaniu. W tęczówce pojawił się dość duży otwór, a rogówka, zdaniem prof. Kęcika, nie odniosła widocznych szkód. Wszystko było w porządku i przyrząd (którego formalnie nie było) mógł wejść do klinicznej praktyki. O ile wiem, mimo swoich wad, o których jeszcze będzie możliwość wspomnieć, był wielokrotnie w codziennej klinicznej praktyce stosowany.

Wstawka na temat urządzenia do perforacji tęczówki nie do końca jest dygresją w stosunku do tematu tego rozdziału moich wspomnień. Nie chodzi też wyłącznie o zbieżność czasową. Urządzenie powstało w latach 70., kiedy budowany był podstawowy zestaw do nagrzewania plazmy. Tylko mnie się wydawało, że przy okazji uda mi się zbudować jakieś niewielkie urządzenie i nikt o tym nie będzie wiedział. Prof. Kaliski został o tym poinformowany i przy jakiejś okazji zapytał o to. Powiedziałem, że zestawiliśmy taki prosty układ z elementów wybrakowanych i oddaliśmy do kliniki do prób zastosowań w okulistyce. Nie wiem, czy uwierzył, ale przyjął do wiadomości. Było w tym trochę prawdy, bo rzeczywiście niektóre elementy zestawu nadawały się do wybrakowania.

Chodziło jednak o coś bardziej zasadniczego. Ktoś organizował wywiad, co dzieje się w Zespole i bardziej niewygodne (jego zdaniem) informacje wykorzystywał przeciw nam, (szczególnie chodziło o mnie). Przypadek z perforacją tęczówki nie był wyjątkiem. Szef Zespołu Fizyki Plazmy dr. Sławomir Denus na technice laserowej kompletnie się nie znał. Zajmowanie się zagadnieniami pobocznymi jak komórki Pockels’a, generacja impulsów piko sekundowych itp. uznawał za stratę czasu i opóźnianie prowadzenia prób podstawowych, tj. badań nad syntezą. Z tego typu informacjami chodził do generała. Zrozumiałe, że znajdował posłuch. Prof. Kaliski  równie, a może jeszcze bardziej, pragnął prowadzić próby końcowe, tj. oddziaływanie promieniowania na plazmę. Doszło nawet do czegoś w rodzaju konfrontacji, zebrania odpowiedzialnych członków zespołów i zarzuty w stosunku do naszego o zbyt powolne przygotowywanie układu laserowego. Wtedy padły słowa, które uświadomiły mi oczekiwania, jakie formułowano w stosunku do zespołu, w tym oczywiście do mnie. Mieliśmy spełniać rolę pomocniczą, przygotować laser do eksperymentów końcowych, oddać go i więcej nic. Badania zasadnicze, zachowanie się plazmy wytwarzanej przez strumień fotonów i generacja neutronów syntezy to domena zespoły Fizyki Plazmy. Z drugiej strony zbudowanie takiego zestawu, jaki postawiliśmy w 1973 r., było w naszych warunkach dużym wyczynem. Rozwiązaliśmy cały szereg problemów dotychczas w Polsce nowych, ważnych w tym czasie dla techniki laserowej w ogóle. Prof. Kaliski o tym wiedział. Wiedział także, że wykonanie takiego zestawu, jaki otrzymał do dyspozycji,  nie było łatwe i że na wiele więcej nie było nas w polskich warunkach stać.

Początkowo na rolę, jaką nam narzucono, przystawałem, mimo to, gdy tylko mogłem, poszerzałem zakres zainteresowań, uzasadniając to przyszłymi potrzebami (dotyczyło głównie Komórek Pockels’a i generacji SSM). Wkrótce jednak stało się dla mnie jasne, że tematyka laserowej fuzji przynajmniej w naszym wydaniu nie rokuje żadnych perspektyw. Perspektywa, że będziemy prowadzili badania nad zachowaniem się plazmy tworzonej promieniowaniem laserowym i ich publikowanie, nie odpowiadała mi. Nie interesowało to mnie, a ponadto nawet gdy doszło do zauważenia ciekawych zjawisk, do ich publikowania nie dochodziło, gdy nie dotyczyły Zespołu Fizyki Plazmy. Pamiętam powtórzenie u nas badań niemieckich rozprzestrzenianie się fali uderzeniowej generowanej impulsem laserowych w szkle organicznym. Przygotowaliśmy cały eksperyment łącznie z pomiarami położenia fali w znanych momentach czasu. Pozwalało to mierzyć szybkość jej przemieszczania się. Szefa to bardzo interesowało w związku z zamiarem wstępnej kompresji materiału poddawanego oddziaływaniu laserowego promieniowania. Otrzymaliśmy wyniki dość odbiegające od niemieckich. W naszych eksperymentach początkowa prędkość rozprzestrzeniania się frontu fali uderzeniowej była znacznie większa niż w publikacji niemieckiej. Proponowałem opublikowanie tego wyniku jako głosu w dyskusji nad doniesieniami niemieckimi. Początkowa zgoda szefa została następnie cofnięta. Dr S. Denus przekonał generała, że Niemcy nie mogą się mylić, a my zapewne nieprawidłowymi pomiarami tylko możemy się skompromitować  Jeszcze w tym samym miesiącu inny zespół (nie pamiętam już kraju) zauważył, że fon (piedestał), na jakim może występować główny impuls, wywołuje znacznie większą początkową szybkość rozchodzenia się frontu fali uderzeniowej. Straciliśmy pierwszeństwo zauważenia tego efektu. Z drugiej strony było to recenzowanie z zewnątrz wyników naszego zespołu. Z mego punktu widzenia raczej niedopuszczalne. Generał, mimo że przyznał mi rację, problem zlekceważył.

Coraz częściej zauważałem, że pomiędzy szefem pierwszego zespołu (dr. S Denusem) a prof. Kaliskim istnieje coś w rodzaju porozumienia, które powinno mnie zastanowić. Raz nawet Profesor chciał coś na ten temat powiedzieć, ale wywołało to gwałtowną reakcję Sławka i do zwierzenia nie doszło. Było to już po publikacji artykułu o uzyskaniu neutronów syntezy i prawdę mówiąc byłem zadowolony, że tak się to skończyło.

Do pakietu przyczyn zniechęcających mnie do pracy nad tematyką laserowej fuzji doszła wiadomość o awansie superszefa (jak często mówiliśmy) na ministra Nauki, Szkolnictwa Wyższego i Techniki. Miało to miejsce w grudniu 1974. Często się zastanawiałem, dlaczego do tego doszło. Oficjalna wersja głosiła, że kontakty szefa z pierwszym sekretarzem i wysoka ocena jego możliwości spowodowały ten niewątpliwy awans. W pewnym sensie taką wykładnię podał kiedyś sam Kaliski mówiąc, że tam na górze mają mało ludzi z otwartą głową. Mnie jednak dziwnym trafem stał przed oczyma obraz gen. Jaruzelskiego przyglądającego się z dala gen. Kaliskiemu perorującemu towarzyszom pierwszym sekretarzom PZPR. Ponadto wiem, że Kaliski jeździł do Gierka, a czy bywał tam Jaruzelski – tego nie wiem. Znam natomiast powiedzenie o awansie, który był „kopem w górę”. Dotyczył zbyt energicznego podwładnego, którego odpowiednio wysoko usytuowany przełożony nie chciał mieć w swoim otoczeniu. Czy dotyczyło to naszego generała, nie wiem, ale mogło. Obejmując obowiązki ministra, gen. Kaliski żegnał się z mundurem i stanowiskiem rektora WAT. Nam tłumaczył, że nic złego się nie dzieje. Otrzymał wyjątkowe prawo na utworzenie przy MNSzWiT i MON jednocześnie nowego instytutu (IFPiLM – Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy), właściwie przeniesienie już praktycznie istniejącej w WAT organizacji, w której będziemy robili to, co dotychczas. Rzeczywiście wyglądało, że takie możliwości otrzymał. Miały być wyłączone z podległości WAT budynki, sprzęt i pracownicy i wszystko przeniesione do ministerstwa. Komendantem WAT został gen. Aleksander Grabowski, dotychczasowy zastępca ds. szkolenia. Był mało znaczącym pracownikiem nauki, stopień docenta otrzymał w WAT, już (o ile mnie pamięć nie myli) będąc zastępcą komendanta. Tę nominację przyjęto w WAT dość sceptycznie. Chodziły słuchy, że Kaliski chciał, by zauważalna była różnica po jego odejściu. Znając swego szefa, mogłem to zrozumieć. Na przeniesienie swego gospodarstwa poza WAT Kaliski przeznaczył 1975 rok. Zostałem upoważniony (rys. 8. 23.) do dopilnowania przeniesienia części dotyczącej techniki laserowej. Upoważnienie obejmowało budynek byłej Straży (nr 49), gdzie istniał układ laserowy jedno lub dwu wiązkowy (wymiennie) i nowo budowany budynek L, gdzie przygotowywany był do zestawienia układ cztero-wiązkowy.

Sprawa zaczynała być niezwykle poważna i jeżeli miałem cokolwiek zmienić w swoim życiu, należało to zrobić natychmiast. Z drugiej strony wiedziałem, że taki pionek jak ja w starciu z Kaliskim nie znaczy nic. Pokazał wcześniej, co potrafił uczynić z innymi pracownikami, którzy podejmowali z nim walkę. Byli tacy, chociaż nie będę o tym pisał. Nie zamierzałem walczyć z Kaliskim, ale przejście do jego Instytutu było dla mnie nie do przyjęcia. Chciałem pozostać w WAT. Porozmawiałem o tym z Kazimierzem Dzięciołowskim, komendantem Wydziału Elektroniki i poprosiłem o rozmowę z komendantem WAT – gen. Grabowskim.

Postawiłem sprawę jasno. Nie chcę odchodzić z WAT, czytaj przenosić się do IFPiLM. By to zrealizować, chciałem zapewnienia, że w WAT znajdę zatrudnienie. To wszystko, nic więcej – żadnych przywilejów, stanowisk itp. Spodziewałem się namawiania, bym poszedł. Byłby to cios dla moich planów i nie wiem, co bym wtedy zrobił.  Nic takiego nie nastąpiło. Nie wiem, może zdążył rozmawiać z nim płk. K. Dzięciołowski. Mam być spokojny. W WAT zasłużyłem sobie na spokojną  egzystencję i zajęcie godne mojej wiedzy i doświadczeniu będę miał zapewnione. Uspokojony w pewnym sensie, powiadomiłem moich najbliższych kolegów o swojej decyzji nieprzechodzenia do nowej pracy i pozostanie w WAT. Oni niestety muszą podjąć samodzielnie decyzję. Wiedziałem, że o pozostanie więcej osób nie mogę wystąpić. Tego Kaliski by mi nie darował.

S. Kaliski o mojej decyzji i rozmowie z komendantem WAT dowiedział się natychmiast. Reakcja była gwałtowna i chyba zgodna z charakterem naszego wodza. Zwołał zebranie wszystkich pracowników (innych zespołów też, chociaż byłem mocno zestresowany i mogę nie pamiętać). Kazał mi powtórzyć przy wszystkich moją decyzję pozostania w WAT. Uczyniłem to. Uznał ją (moją decyzję) za niezwykłą niesubordynację i ogłosił, że zwalnia mnie. Moje obowiązki przejmie Włodzimierz Nowakowski. Przywołany Włodek odmówił przyjęcia tych obowiązków i wyraził także chęć pozostania w WAT. Został podobnie jak ja również natychmiast zwolniony, a na stanowisko szefa zespołu awansował Jerzy Szydlak. Jurek zachował się identycznie jak Włodek. Wyznaczenia na stanowisko szefa zespołu nie przyjął i podobnie jak my chciał pozostać w WAT. Zrobiło się dziwnie nieprzyjemnie. Mimo próby zabrania głosu przez Jana Owsika prof. Kaliski zebranie zakończył, stwierdziwszy, że informację o dalszych decyzjach przekaże w terminie późniejszym.

Rozeszliśmy się. Byłem tak zdenerwowany, że nie wiedziałem, czego chciał i o co próbował występować J. Owsik. Prawdopodobnie, jak mi później mówiono, próbował zaproponować swoją kandydaturę na szefa zespołu. Inne jednak zdarzenia wpłynęły decydująco na dalsze zdarzenia i w końcu na rozwiązanie końcowe. Prof. Kaliski dostał lawinę raportów oficerów z prośbą o pozostawienie w WAT. Nie wiedziałem o nich[19] i nie wpływałem na ich powstanie. Myślę, że gdyby było inaczej, istniejący wywiad o tym by wiedział i stosunek superszefa do mnie też mógłby być inny.

Zostałem wkrótce zaproszony do ministerstwa po południu, poczęstowany kieliszkiem koniaku i w obecności wiceministra Walerego Kujawskiego (został zabrany przez szefa z WAT i mianowany wiceministrem) zaszczycony poważną rozmową.

Miałem potraktować zdarzenie na zebraniu za niebyłe, wysłuchać argumentów moich rozmówców (głównie ministra), nie spieszyć się, ale głęboko zastanowić i nie robić nierozważnych kroków. Mamy czas i na dziś decyzji ostatecznych nie będziemy podejmować. Oznaczało to, że spotkań będzie więcej i więcej rzeczywiście było. Gdybym liczył godziny, pewno grubo przekroczyliśmy dobę. Przytaczane argumenty były różnego rodzaju, ale wydaje mi się, że profesor mało mnie poznał. Najpierw chciał mnie kupić w dosyć prosty sposób. Wiadomo, że każdy pracownik nauki pragnie zdobyć tytuł profesora. Daje mu on samodzielność i prawo prowadzenia doktoratów. Prawo bycia promotorem już miałem, miałem stopień docenta. Zostało to jednak sformułowane szalenie obcesowo:

– Chcesz być profesorem, w ciągu roku będziesz profesorem, mogę ci to zaręczyć.

Oczywiście chciałem zdobyć tytuł profesora. Zdobyć, a nie dostać. Wielokrotnie słyszałem, co myśli o tych, którym coś za coś załatwiał. Nie chciałem dołączyć do ich grona. Odrzekłem, że oczywiście chcę i mam nadzieję, że kiedyś może zasłużę na ten tytuł. O apanażach i byciu jednym z dwóch zastępców dyrektora nie wspomnę. Mogłem ponadto zachować mundur. Minister ON daje nam taką możliwość.

Jeden z argumentów był dość sensowny. Profesor gwarantował spokój i bezpieczeństwo. Mówił:

– Gdy mnie nie będzie, rzucą się tam na ciebie. Nawet sobie tego nie wyobrażasz.

To był argument. Zastanawiałem się, co będę robił po pozostaniu w WAT. Chyba pozostanę w IEK. W stosunku do Z. Puzewicza nie wykonałem żadnych wrogich kroków, chociaż taką możliwość stworzył dla mnie właśnie gen. Kaliski, będąc jeszcze Komendantem WAT. Nie napisałem o tym dotychczas; nie było okazji. Jak zwykle mam problemy z datowaniem zjawisk, ale na pewno miało to miejsce na początku lat siedemdziesiątych. Zostałem wezwany do Komendanta i zastałem w jego gabinecie sekretarza Komitetu Uczelnianego PZPR – płk. Antoniego Leśniaka. Była to ważna figura w WAT-owskiej społeczności, tzw. czynnik społeczno-polityczny. Do dziś nie wiem, dlaczego to on był w gabinecie generała, a nie np. zastępca ds. politycznych. Pewno się już nie dowiem. W gabinecie był płk. A. Leśniak i przy nim miała miejsce dziwna dla mnie rozmowa. Komendant powiadomił mnie, że postanowił odwołać płk. Zbigniewa Puzewicza ze stanowiska Komendanta Instytutu Elektroniki Kwantowej. Bierze pod uwagę na to stanowisko trzy kandydatury: mnie, płk. Mieczysława Czyża i płk. Tadeusza Machowskiego. Ze mną rozmawia jako pierwszym. Co ja o tym sądzę?

Byłem kompletnie zaskoczony propozycją i prawdę mówiąc nie rozumiałem tej sytuacji. Może byłem mało rozgarnięty i nie wiedziałem, jak rozgrywać takie sytuacje. Tak w ogóle nie widziałem się w roli „wygryzającego swojego szefa ze stanowiska” i prawdę mówiąc, nie chciałem tego robić wtedy i nie zrobiłem nigdy[20]. Bardziej interesowała mnie wiedza niż władza. Powiedziałem, że nie jestem powołany do oceny pracy komendanta instytutu i nie czuję się do tego upoważniony. Osobą powołaną do tego jest Komendant Akademii i on decyduje, kogo na to stanowisko powoła. Dodałem, że jeżeli chodzi o mnie, to jest mi dobrze na tym, na którym jestem, chociaż przeważnie pełniłem funkcje nieetatowe i wewnętrznie nie byłem zadowolony z tego powodu.

Rozmowa się zakończyła. Jak już powiedziałem, nie znałem jej celu. Do czego byłem potrzebny prof. Kaliskiemu, że prowadził tę grę? Jaką rolę w tej grze odgrywałem? Przypuszczałem, że rozmowa ta nie pozostanie w tajemnicy. Zbyszek był zbyt ustosunkowany we wszelkiego rodzaju służbach, a płk Leśniak robił karierę i nie musiał sam powiedzieć o tym Zbyszkowi, by się o tym dowiedział. Nie dlatego jednak postanowiłem porozmawiać o tym ze Zbyszkiem. Nie lubię tego typu zagrywek, a tym bardziej brać w nich udział. Moja relacja Zbyszka nie zdziwiła, natomiast jego reakcja mnie tak. Okazało się, że jego zdaniem byłem zbyt pasywny. Powinienem był energiczniej go bronić w szczególności jako dobrego kierownika instytutu. Zdaje się, że wszyscy byli ze mnie niezadowoleni. Niestety zdarzało się to mi zbyt często.

            Mimo to uważałem, że nie powinienem mieć specjalnych obaw o przyszłe zatrudnienie mnie w Instytucie (IEK). Nie oczekiwałem także specjalnych stanowisk, natomiast naiwnie uważałem, że nową wiedzę i kontakty mogłem z powodzeniem wykorzystać. Instytut i jego szef pod koniec 1975 r. nie byli w najlepszej kondycji. Trwało dochodzenie o niegospodarność i brak nadzoru nad wydatkowanymi środkami. Jeden z oficerów popełnił samobójstwo (zastrzelił się z broni służbowej), inny był sądzony, zdegradowany i uwięziony. To katastrofa i tak to przyjmowaliśmy. Już o tym kiedyś pisałem, że były próby umoczenia mnie w tym bagienku. Była potrzeba wykonania pewnych prac technicznych w piwnicy budowanego budynku „L”, który mieliśmy zasiedlić. W rozmowie przyszły wykonawca podał cenę usługi, a następnie dodał: – W tej cenie jest 20.000 zł dla pana. Nie pamiętam, jaka wtedy była wartość pieniądza, ale budowałem w tym czasie dom, w którym teraz mieszkamy, i nie przelewało mi się.  Każdą zarobioną złotówkę topiłem w tej budowie.

To wtedy za przeniesienie o metr kaloryfera usłyszałem nie do przyjęcia cenę. Na uwagę, że ja nie zarabiam tyle pieniędzy,  usłyszałem: – ale ja jestem fachowcem. Opis powyższy jest po to, że proponowane pieniądze na pewno by mi się przydały.

Zadziałałem jednak standardowo. Poprosiłem P. Czesię Krajewską, która u nas zawierała umowy na wszelkie wykonawstwo i poprosiłem ją o zawarcie umowy o wykonanie wiadomej pracy. Zamiast podać jak zwykle uzgodnioną cenę, podałem jej kwotę podaną przez wykonawcę np. 100 000 minus 20 000 zł. Zrobiłem to celowo. Gość był nachalny (teraz zdziwiony), a ponadto może ktoś z mego otoczenia wiedział i pilnował tej korupcyjnej propozycji. Nigdy nie wiadomo. Jeżeli tak, to prowokacja nie udała się. Nie mniej, jako zastępca Zbyszka, zostałem w efekcie końcowym zaocznie (o czym już wspominałem) ukarany naganą. Dowiedziałem się o tym fakcie w momencie zatarcia kary. O zatarciu kary powiadomił nas (Płk. M. Czyża i mnie) Komendant WAT gen. Aleksander Grabowski. Pozostałem nieco dłużej, by powiedzieć generałowi, że nie miałem pojęcia o ukaraniu. Dał mi do zrozumienia, że nie należy kruszyć kopii o coś, czego już nie ma. Kara jest zatarta, wykreślona z akt. Tu mimochodem przypomniał mi o dotrzymaniu obietnicy pozostawienia uciekinierów od Kaliskiego w WAT. O tym dopiero napiszę i rzeczywiście może lepiej o tym już zapomnieć, chociaż komenda WAT wiele zrobiła, by zdarzenia niegospodarności w IEK, jak to się teraz fachowo określa, „zamieść pod dywan”. Między innymi podobno dokumenty materiałowe IEK zostały zniszczone za wiedzą i zgodą z-cy  Komendanta WAT ds. technicznych płk. S. Paśki.

Powróćmy do moich wizyt w ministerstwie u prof. Kaliskiego. Nie mogłem już ulec i zgodzić się na przejście do IFPiLM. Chciałem tylko w miarę pokojowo załatwić pozostanie w WAT. W końcu padło słowo ultimatum. Było spotkanie, w którym definitywnie miała zapaść decyzja, w prawo bądź w lewo. Nie do końca pamiętam, ale szef chyba dał mi do zrozumienia, że przy braku porozumienia „jego drzwi będą dla mnie zamknięte”. Zapewniłem o mojej pełnej dla niego lojalności i oddania, ale z pozycji pracownika WAT. Wyraził zgodę na pozostawienie w WAT mnie, W. Nowakowskiego i J. Szydlaka, ale nikogo więcej. Wszelkie inne raporty (podobno było ich bardzo dużo) są odmownie zaopiniowane, a ich bieg jest wstrzymany. Padło także sakramentalne pytanie, czy ja mam jakeś życzenie. Miałem. Zarówno W. Nowakowski, jak i J. Szydlak mieli otwarty u Kaliskiego wspólny przewód doktorski. Część wykonywana  przez Szydlaka dotyczyła generacji impulsów do eksperymentów syntezy, zaś część opracowywana przez Nowakowskiego obejmowała układy wzmacniające systemów do tego samego celu. W mojej ocenie obydwie prace są daleko zaawansowane. Moja prośba jest złożona z trzech części: 1) aby pozostali oni nadal pod jego opieką; 2) aby przejrzał napisane części pracy (jeszcze nie oprawionej), ocenił i wskazał ewentualne poprawki; 3) aby mogli jej bronić pod jego promotorstwem. To była jedyna moja prośba. Dla siebie nie prosiłem o nic, chociaż biorąc pod uwagę istniejącą sytuację pewno można było ugrać więcej, a nawet dużo. W IEK był prokurator. Mogłem wykorzystać w tym celu Walerego. Był na naszych spotkaniach. Nie zrobiłem jednak nic. Zbyt mierzwiły mnie tego typu zagrywki w stosunku do kogokolwiek, nawet tych, którzy w stosunku do mnie takich obiekcji nie mieli. Może jeszcze do tego powrócę, chociaż wątpię.

On (prof. Kaliski) się na to zgodził. Zgodził się, lecz słowa nie dotrzymał i prośby nie spełnił. Dwa razy wysyłałem do ministerstwa brudnopisy (nazwijmy je tak) prac, a on nie odpowiedział. Kaliski wiedział dobrze, że otwierając przewód, promotor może praktyczne uniemożliwić dalszy rozwój swego doktoranta. Szczególnie tak ważny promotor jak minister. Wystarczy, tak jak on zrobił, nie przyjąć do wiadomości, że praca została napisana. Tylko promotor może zatwierdzić jej wykonanie i przesłać kopię pracy do rady naukowej, przed którą odbędzie się obrona. Miałem wielki o to żal do niego. Okazał się małostkowym człowiekiem. To przykre, że zastosował tak perfidny sposób, by mścić się na młodych pracownikach u progu ich karier naukowych. To byli bardzo zdolni ludzie. Sam ich do zespołu wybrał. Wiedział o ich uzdolnieniach. Brak mi słów, gdy wspominam ten postępek. Do wielkiego nieszczęścia w końcu nie doszło, bowiem za niezbyt długi czas minister Kaliski zginął w wypadku samochodowym. Rozwiązanie przyszło samo: zamykamy przewód z powodu śmierci promotora, otwieramy nowy, tym razem pod moim, promotorstwem (mogłem jako docent) i panowie Jurek i Włodek kończą i bronią swoje prace. Zastanówmy się jednak, czy do tego potrzebna była śmierć ministra. To absurd, ale tak było.

            Powoli zaczynamy zbliżać się do końca tego rozdziału. Jak zwykle dotychczas bywało, z mego pomieszczenia zajmowanego w budynku „L”, wyszedłem tak jak stałem i przeniosłem kilka zakupionych książek do budynku IEK, gdzie otrzymałem skąpo umeblowany pokój. Przychodziłem rano do pracy, a wychodziłem w okolicy 15.00. Coś tam czytałem, przeglądałem interesujące artykuły i czekałem. Zaskoczenie i radość uczynili mi Wiesław Bobak i Antoni Skubis. Pierwszy zgłosił się Wiesiek i zameldował do współpracy. Okazało się, że jego koledzy w MON więcej mogą niż generałowie. Z opasłej listy osób przechodzących z WAT do MNSzWiT można jedno lub dwa nazwiska wykreślić i nikt tego nie zauważy. Taka lista zostaje następnie podpisana, zatwierdzona podpięta do akt i staje się prawem. To, że na tej liście zabraknie jednego czy dwóch nazwisk, nikt nie wie dlaczego i nikt dochodził tego nie będzie. Dobrze mieć w takiej organizacji obeznanego z tymi obyczajami znajomego. Może cię z jakiejś listy wykreślić lub dopisać w zależności od potrzeb. W tym przypadku była potrzeba nie być na liście przejścia dwóch moich byłych współpracowników.

W. Bobak i A. Skubis stali się w ten sposób moimi aktualnymi i przyszłymi współpracownikami.

            Ze mną nic się nie działo szczególnego. Raz tylko miałem telefon chyba z PCO. Chciano potwierdzić moje pozostanie w IEK i ewentualnie, kiedy obejmuję instytut, bo sytuacja szefa podobno była już przesądzona. Moje zapewnienia, że nic takiego nie ma miejsca, przyjmowano z tzw. zrozumieniem, ale z „przymrużeniem oka”. Znów znalazłem się w sytuacji, której nie chciałem i której nie byłem współautorem. W takim razie coś się działo, czego nie byłem świadom. Trzeba przyznać, że jeżeli rzeczywiście sytuacja komendanta IEK była tak niedobra[21], to moje pojawienie się w instytucie było co najmniej dwuznaczne. „Przymrużenie oka” ze strony PCO było uzasadnione. Nie moja jednak wina. Taki splot okoliczności. Przyznacie jednak państwo, że trzeba mieć szatańskie szczęście.

            Sprawa, może nie do końca, ale wyjaśniła się w rozmowie, do jakiej doszło z komendantem Wydziału Elektroniki płk. Kazimierzem Dzięciołowskim. Byliśmy kolegami i dlatego trochę poufnie przekazał mi (dość mętnie, gdyż nie wszystko wiedział) o istnieniu targów, na które Komendant WAT nie wyraził zgody. W każdym razie nie mogę pozostać w IEK (Zbyszek nie wyraził zgody).

Aby nasza grupa nie została podzielona (pewno niektórych IEK chętnie by pozostawił) powinniśmy przejść do Wydziału. On jeszcze o tej sprawie pomyśli (zrozumiałem, że musi skonsultować się z innymi), ale to doskonałe rozwiązanie i byłoby dobrze, byśmy się wszyscy na to zgodzili. Byłem chyba w strasznym stanie psychicznym, bo dość długo nie byłem w stanie wszystkich tych faktów skojarzyć. Wiele późniejszych jeszcze „półsłówek” i na koniec rozmowa z Komendantem WAT gen. A. Grabowskim pozwoliły mi nieco więcej zrozumieć. Podobno skórę komendanta IEK uratował Kaliski. Wiedząc cokolwiek o jego koneksjach, nie miał z tym problemów. Jeżeli były „targi”, to co było ceną? Czyżby powtórzyć się miała historia sprzed lat, której bohaterem był płk Mieczysław Piotrowski? Musiał odejść z WAT.

W takim razie propozycja płk. K. Dzięciołowskiego spadła mi jak z nieba. Umówiliśmy się na następne spotkanie, w wyniku którego rozpoczął się nowy rozdział mej pracy w Wojskowej Akademii Technicznej. Będzie to, gdy zdążę, przedmiotem następnego rozdziału tej opowieści.

            Powinienem jeszcze na koniec napisać, ilu członków i kto należał do zespołu Z III a. Nie wiem, czy mogę wymienić nazwiska wszystkich. Pewno tak, ale pewności nie mam. Podam przynajmniej liczby z podziałem na specjalności, a właściwie rodzaj wykonywanej pracy. Jeżeli brać pod uwagę lata 1968 -1976, kiedy kierowałem zespołem Z III a, to łącznie w różnych okresach pracowało w nim 56 osób, w tym 25 oficerów, 11 pracowników cywilnych z wyższym wykształceniem, 17 techników (specjalistów) oraz 4 osoby obsługi technicznej i administracyjnej.

W chwili przechodzenia do IFPiLM oficerów było tyle samo. Minister S. Kaliski zgodził się na odejście 3 (Z. Jankiewicz, W. Nowakowski i J. Szydlak), 2 postarało się o wykreślenie ich z listy przejść (W. Bobak i T. Skubis). Dołączając jeszcze J. Krajewskiego (pewno nie chciał go S. Denus) na liście do odejścia z WAT znalazło się 19 oficerów. Dziwnym trafem wkrótce wielu z nich znalazło się poza IFPiLM. Niektórzy bliżej związani z „naszą trójką” (R. Wodnicki wykonywał u mnie doktorat) zostali praktycznie zwolnieni z pracy: R. Wodnicki na krótko zatrudnił się w WAT (IUMiL), później w firmie Solaris Optics, gdzie był jednym z dyrektorów i współwłaścicielem firmy, W. Szypuła w Wyższej Szkole Pożarnictwa. Opuścił także ten instytut Z. Krzyżanowski. Z moją pomocą otworzył przewód doktorski w Instytucie Fizyki AN ZSRR w Moskwie (u prof. A. Zujewa), a po jego obronie wyjechał do Holandii, gdzie dostał się na staż do jakiejś jednostki naukowej. Wydaje mi się, że po śmierci prof. S. Kaliskiego, dyrektor IFPiLM (S. Denus) przeprowadził czystkę i większość tych, którzy nie chcieli przejść do tzw. „plazmy” i pisali raporty o pozostawienie ich w WAT, zniechęcał do dalszej pracy. Wkrótce spotkałem w Ministerstwie Gospodarki, gdzie był zatrudniony na poważnym stanowisku, Janusza Chłodzińskiego, a Adam Dubicki, który wykonał pod moim kierownictwem pracę doktorską[22], rozpoczął działalność gospodarczą. O ile wiem, z instytutu odszedł także Jerzy Godzik. To dotyczy oficerów. Pracownicy cywilni nie byli przenoszeni jak oficerowie. Musieli wyrazić zgodę na ich zatrudnienie w nowym miejscu pracy.

Wkrótce miałem nowych (ale moich dawnych) współpracowników: Marka Mindaka i dr. Lecha Borowicza. Rozpoczynałem nowy rozdział w moim życiu.

[1] S. Denus, Z. Jankiewicz, S. Kaliski, S. Kowalski, S. Nagraba, w. Nowakowski, P. Parys, E. Stefaniuk, J. Szydlak, W. Szypuła, R. Wodnicki, J. Wolski, J. Wołowski, „Generation of Fusion Neutrons in Plasma Produced by Strong Laser Pulse”, Biul. PAN vol. XXI No. 11 – 1973.

[2] Wywiad dla pisma „Laser and Application”, C. B. Hitz 1984. Przekład w: Wydawnictwo Naukowe UAM Seria Fizyka  nr. 55, Poznań 1987   

[3] Oscylografów przebiegów pojedynczych o większych pasmach wtedy nie było. Obecnie chyba też nie.

[4]⁾ Ograniczenie tego wymiaru  wynika z tłumienia promieniowania pompy w materiale czynnym. Pręty o większej średnicy miałyby niedoświetloną część środkową i nierównomierny rozkład wzmocnienia.

[5] Edward Teller – fizyk, brał udział w budowie między innymi pierwszej w USA bomby wodorowej.

[6] S. Denus, Z. Jankiewicz, S. Kaliski, S. Kowalski, S. Nagraba, W. Nowakowski, P. Parys, E. Stefaniuk, J. Szydlak, W. Szypuła, R. Wodnicki, J. Wolski, J. Wołowski: „Generation of Fusion Neutrons in Plasma Produced by a Strong Laser Pulse”  Biull. de L’Acad. Pol. des Sci. vol. XXI, No. 11, 1973.

[7] ⁾ S. Kaliski, W. Babul, J. Bagrowski, L. Borowicz, S. Czekaj, S. Denus, H. Derentowicz, M. Fruczek, Z. Jankiewicz, M. Korzuń, J. Makowski, S. Nagraba, W. Nowakowski, J. Szydlak, W. Szypula, R. Wodnicki, J. Wołowski „Explosion-Laser Pulse Compression of Metter”, Journal of Technical Physics, 16, 4, 441 – 461, 1975.

[8] Twierdził, że się mnie bał. Do dziś nie rozumiem dlaczego.

[9] Będę używał tej nazwy, chociaż jest trochę pretensjonalna. Istnieją nazwy inne, bardziej opisowe, które preferuję.

[10] Były także wersje cało szklane, konstruowane i wykonywane w podobny sposób.

[11] W porównaniu z komórkami Pockelsa.

[12] W międzyczasie opanowaliśmy tą metodę generacji, umieszczając w rezonatorze kuwetę z roztworem odpowiedniego barwnika (np. tzw. kryptocjaniny).

[13] S. Denus, Z. Jankiewicz, S. Kaliski, S. Kowalski, S. Nagraba, W. Nowakowski, P. Parys, E. Stefaniuk, J. Szydlak, W. Szypuła, R. Wodnicki, J. wolski, J. Wołowski „ Generation of Fusion Neutrons in Plasma Produced by a Strong Laser Pulse” Biul. PAN ser. tech. vol. XXI No. 11 ( 1973).

[14] Spotykane są także pod nazwą DKDP, lub KD*P.

[15] W. Bobak, Z. Jankiewicz, E. Pelzner: „Modulator światła z wykorzystaniem wzdłużnego efektu elektrooptycznego Pockels’a”, Biuletyn WAT, vol. XXIX,  Nr. 1 (329), 1980, pp. 21-32.

[16] Zapomniałem dodać, że Rysiek ożenił się z Halinką, jedną z naszych pracownic (patrz rys. 8.17.)

[17] Znacznie później Japończycy proponowali do tego celu używać przezroczystą ceramikę YAG, ale problem wtedy już nie był aż tak aktualny.

[18] Zapoznany na Konferencji w Ryni  prof. J. F. Holtzrichter przysłał mi sprawozdania z ich dotychczasowych prac i następnych aż do 1982 r. W stanie wojennym zostałem wykreślony ze zbioru odbiorców tych opracowań.

[19] O jednym wiedziałem. Zbigniew Krzyżanowski przyniósł mi i pokazał kopię swego raportu. Nawet mam go gdzieś w swoich papierach.

[20] Byłem ku memu zaskoczeniu całkiem niedawno posądzony o to samo przez jednego z moich doktorantów obecnie dyrektora IOE. Skłamał, bo powiedział, że był na takim zebraniu IEK. Może był, tylko mnie tam na pewno nie było. Jeszcze do tego może kiedyś wrócę.

[21] Dopiero niedawno dowiedziałem się, że rzeczywiście został wtedy ukarany dość surową karą „o niepełnej przydatności na zajmowanym stanowisku”.

[22] Adam Dubicki „Modelowanie procesów generacji w laserach z przełączaniem strat rezonatora” 1984.