Otwórz menu główne

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 Energii. Jego działalność badawcza jest współfinansowana przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego (w ramach dotacji statutowej i współfinansowania międzynarodowych projektów badawczych) oraz międzynarodowe instytucje finansujące badania: Komisję Europejską, Europejską Agencję Kosmiczną i Międzynarodową Agencję Energii Atomowej. 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).

W Instytucie są dwa oddziały naukowe:

  1. Oddział Plazmy Wytwarzanej Laserem (OPWL):
    • Zakład Fizyki i Zastosowań Plazmy Laserowej,
    • Laboratorium Laserów Wielkiej Mocy.
  2. Oddział Plazmy w Polu Magnetycznym (OPPM):
    • Zakład Fuzji Jądrowej i Spektroskopii Plazmy,
    • Zakład Analiz Teoretycznych,
    • Zakład Diagnostyki i Technologii Plazmowych.

W strukturze IFPiLM znajduje się Centrum naukowo-przemysłowe Nowe Technologie Energetyczne oraz 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 w kadencji 2015-2019 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 dotyczącą upowszechniania wyników badań plazmy i fuzji termojądrowej.

Pod koniec 2018 roku w Instytucie zatrudnionych było 78 pracowników, a wśród nich 10 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,
  • projekty Wspólnoty Euratom koordynowane przez konsorcjum EUROfusion – dotyczące badań i rozwoju technologii w układach termojądrowych; Instytut pełni rolę Krajowego Punktu Kontaktowego Euratom-Fusion.
  • projekt EUROfusion-RoHGIFE (ang. Routes to High Gain for Inertial Fusion Energy) – dotyczący fuzji laserowej,
  • 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:

  • Ultraintensywne oddziaływania laser-plazma, laserowa akceleracja materii, tzw. jonowy zapłon paliwa DT za pomocą lasera (symulacje numeryczne). Projekty: NCN, Laserlab-Europe, EUROfusion-RoHGIFE.
  • Procesy zachodzące w plazmie laserowej, w szczególności badania emisji jonów, elektronów i promieniowania X z plazmy (badania eksperymentalne i symulacje numeryczne). Projekty: Laserlab-Europe, EUROfusion-RoHGIFE.
  • Generacja strumieni plazmowych laserem z użyciem polaro-interferometrii, celem optymalizacji fuzji laserowej, badań laboratoryjnej astrofizyki oraz innych zastosowań. Projekty: Laserlab-Europe, EUROfusion-RoHGIFE.
  • Procesy fizyczne w układach typu tokamak i stellarator, które są badane z zastosowaniem rozwijanych w Instytucie programów numerycznych modelujących te procesy.
  • 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, EUROfusion.
  • Plazmowe silniki Halla małej mocy budowane, badane i optymalizowane w IFPiLM, także z użyciem modelowania numerycznego. Projekt: ESA i program ramowy UE.

Linki zewnętrzneEdytuj