Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy

Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy, IFPiLM (ang. Institute of Plasma Physics and Laser Microfusion, IPPLM) – instytut badawczy znajdujący się w Warszawie w dzielnicy Bemowo.

Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy im. Sylwestra Kaliskiego
Ilustracja
Państwo  Polska
Siedziba Warszawa, ul. Hery 23
Data założenia 1 stycznia 1976 r.
Forma prawna Instytut badawczy
Dyrektor dr hab. Andrzej Gałkowski
brak współrzędnych
Strona internetowa

HistoriaEdytuj

Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy powstał 1 stycznia 1976 roku z inicjatywy prof. Sylwestra Kaliskiego, który został jego pierwszym dyrektorem. Instytut podporządkowano ówczesnemu Ministerstwu Nauki, Szkolnictwa Wyższego i Techniki. W początkowym okresie prowadzono w nim badania gorącej plazmy wytwarzanej laserami impulsowymi, wyładowaniami silnoprądowymi w układach typu plasma focus i skoncentrowanymi wybuchami. Jednym z celów tych prac było określenie warunków uzyskania efektu syntezy (fuzji) izotopów wodoru (deuteru i trytu) w wyżej podanych układach.

W roku 2001, po kolejnych zmianach organizacyjnych, Instytut podporządkowano Państwowej Agencji Atomistyki. W tym czasie kontynuowano badania plazmowe i fuzyjne, stosując duży układ plasma focus PF-1000 (zbudowany w Instytucie Problemów Jądrowych, obecnie Narodowe Centrum Badań Jądrowych) oraz nowe lasery dużej mocy i zaawansowane układy pomiarowe. Część tych prac realizowano w ramach współpracy europejskiej.

Po przystąpieniu Polski do Unii Europejskiej IFPiLM podpisał z Komisją Europejską Kontrakt Asocjacyjny, na mocy którego od 1 stycznia 2005 roku rozpoczęła działalność Asocjacja Euratom-IFPiLM obejmująca kilkanaście ośrodków naukowych w Polsce zajmujących się badaniami fuzyjnymi. Instytut został koordynatorem tej Asocjacji. Od 2014 roku program Wspólnoty Euratom w zakresie fuzji jądrowej koordynuje i finansuje europejskie Konsorcjum EUROfusion. IFPiLM jest członkiem Konsorcjum i koordynatorem badań fuzyjnych w Polsce, w ramach krajowego Centrum naukowo-przemysłowego Nowe Technologie Energetyczne (CeNTE), które jest kontynuatorem Asocjacji Euratom-IFPiLM.

W ramach projektów programu fuzji termojądrowej Wspólnoty Euratom realizowanych w Instytucie naukowcy z IFPiLM uczestniczą od 2005 roku w badaniach na wspólnym europejskim tokamaku JET w Culham (Wielka Brytania) i na innych tokamakach oraz na stellaratorze W7-X w Greifswaldzie (Niemcy), a także na stellaratorze LHD w Japonii. Rozwijane jest modelowanie numeryczne procesów zachodzących w układach fuzyjnych, w tym w przyszłych tokamakach-reaktorach. Wykonano i zastosowano do badań układy do pomiaru promieniowania rentgenowskiego w tokamakach i w stellaratorze W7-X. Zmodernizowane urządzenie PF-1000U jest wykorzystywane do testowania diagnostyk dla tokamaków i badania efektów oddziaływań plazma-ściana. Do takich badań stosowane są także lasery repetytywne.

W latach 2011–2013 wykonano w IFPiLM modernizację Laboratorium Laserów Wielkiej Mocy (LLWM) w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Mazowieckiego. Dla LLWM zbudowano aparaturę do badania oddziaływań laser-materia z użyciem lasera wielkiej mocy PULSAR 10TW, który został zakupiony wcześniej, w ramach realizowanego w Instytucie projektu HiPER (ang. European High Power Laser Energy Research). Projekt ten dotyczy budowy w Europie infrastruktury do optymalizacji fuzji laserowej. W LLWM i w różnych laboratoriach w Europie zespół naukowców z IFPiLM rozwija, w ramach współpracy europejskiej, badania zjawisk w plazmie generowanej laserem, laserowej akceleracji jonów i fuzji laserowej.

Od roku 2008 w Laboratorium Plazmowych Napędów Satelitarnych (PlaNS) IFPiLM są konstruowane i badane plazmowe silniki Halla do małych satelitów w ramach projektów międzynarodowych finansowanych przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) i Komisję Europejską (w ramach programów ramowych UE).

Stan obecnyEdytuj

Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy jest obecnie nadzorowany przez Ministerstwo Klimatu. Jego działalność badawcza jest współfinansowana przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego (w ramach dotacji statutowej i współfinansowania międzynarodowych projektów badawczych), Narodowe Centrum Nauki, Narodowe Centrum Badań i Rozwoju oraz międzynarodowe instytucje i agencje finansujące badania: Komisję Europejską, agencję Fusion for Energy, Europejską Agencję Kosmiczną, Międzynarodową Agencję Energii Atomowej i konsorcjum Laserlab-Europe. Dodatkowym źródłem przychodów są zlecenia komercyjne realizowane przez Laboratorium Symulowanych Wyładowań Atmosferycznych LSWA (sprawdzany jest poziom odporności różnych urządzeń, w tym awioniki, na skutki uderzenia piorunowego z użyciem generatora impulsów silnoprądowych symulujących wyładowania atmosferyczne).

Podstawową strukturę organizacyjną Instytutu tworzą zakłady naukowe:

  1. Zakład Fuzji Jądrowej i Spektroskopii Plazmy
  2. Zakład Diagnostyki Plazmy i Technologii Plazmowych
  3. Zakład Fizyki i Zastosowań Plazmy Laserowej

W strukturze IFPiLM znajdują się ponadto:

  1. Centrum naukowo-przemysłowe Nowe Technologie Energetyczne (CeNTE)
  2. Krajowy Punkt Kontaktowy Euratom-Fusion
  3. Międzynarodowe Centrum Gęstej Plazmy Namagnetyzowanej (ang. ICDMP – International Centre for Dense Magnetised Plasmas).

Od października 2010 roku dyrektorem Instytutu jest dr hab. Andrzej Gałkowski. Przewodniczącym Rady Naukowej od roku 2015 jest prof. Ryszard Romaniuk pracujący na Politechnice Warszawskiej.

Od roku 2005 Instytut jest instytutem kategorii „A” w wyniku bardzo dobrej oceny jego dorobku naukowego przez Komitet Ewaluacji Jednostek Naukowych. Najwyżej oceniona została efektywność badań i współpracy europejskiej.

IFPiLM organizuje co dwa lata w Kudowie-Zdroju międzynarodową Letnią Szkołę Fizyki Plazmy dotyczącą upowszechniania wyników badań plazmy i fuzji termojądrowej.

Pod koniec 2019 roku w Instytucie zatrudnionych było 77 pracowników, a wśród nich 12 profesorów (6 tytularnych) i 26 doktorów.

Przedmiot działalnościEdytuj

Instytut prowadzi badania naukowe oraz prace w zakresie rozwoju technologii plazmy i technik pomiarowych, w dużym stopniu w ramach krajowych i międzynarodowych projektów badawczych, do których należą:

  • krajowe projekty Narodowego Centrum Nauki,
  • krajowe projekty Narodowego Centrum Badań i Rozwoju,
  • projekty Wspólnoty Euratom koordynowane przez konsorcjum EUROfusion – dotyczące badań i rozwoju technologii w układach termojądrowych; Instytut pełni rolę Krajowego Punktu Kontaktowego Euratom-Fusion,
  • europejskie projekty Laserlab-Europe (program ramowy UE) – dotyczące badań oddziaływań laser-materia,
  • kontrakty Europejskiej Agencji Kosmicznej i programów ramowych UE – dotyczące badań silników plazmowych dla nanosatelitów,
  • projekty badawcze CRP IAEA (ang. Coordinated Research Project International Atomic Energy Agency) współfinansowane przez Międzynarodową Agencję Energii Atomowej w Wiedniu.

Działalność naukowa Instytutu rozwijana jest w następujących obszarach:

  • Badania teoretyczne i eksperymentalne procesów zachodzących w plazmie laserowej, w szczególności badania emisji jonów, elektronów i promieniowania X z plazmy oraz generacji namagnetyzowanych strumieni plazmy laserowej. Projekty: LaserLab-Europe, EUROfusion, ELI i STFC.
  • Procesy fizyczne w układach typu tokamak i stellarator, które są badane z zastosowaniem rozwijanych w Instytucie programów numerycznych modelujących te procesy. Projekt: EUROfusion.
  • Laserowe usuwanie zanieczyszczeń i monitorowanie składu ściany układu termojądrowego za pomocą opracowanych w Instytucie diagnostyk. Projekt: EUROfusion.
  • Emisja miękkiego promieniowania rentgenowskiego i promieniowania VUV z plazmy w układach tokamak i stellarator mierzonego za pomocą opracowanych w Instytucie metod i układów diagnostycznych. Projekt: EUROfusion.
  • Emisja neutronów i promieniowania elektromagnetycznego (X, γ) z układów z magnetycznym utrzymaniem plazmy badana za pomocą diagnostyk przygotowanych i testowanych w Instytucie. Projekty: EUROfusion, CRP-IAEA.
  • Zastosowanie impulsowych generatorów silnoprądowych do sprawdzania odporności różnych urządzeń na skutki wyładowań atmosferycznych. Działalność komercyjna.
  • Procesy fizyczne zachodzące w gorącej plazmie komprymowanej polem magnetycznym w urządzeniu PF-1000U w Instytucie, w tym reakcje syntezy izotopów wodoru. Projekty: CRP-IAEA, ICDMP.
  • Plazmowe silniki Halla małej mocy budowane, badane i optymalizowane w IFPiLM, także z użyciem modelowania numerycznego. Projekty. NCBiR, ESA i program ramowy UE.


Linki zewnętrzneEdytuj