Z głębokim żalem i ogromnym smutkiem przyjęliśmy wiadomość o śmierci dr. Andrzeja Kasperczuka (1942-2020), wieloletniego pracownika Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy.
Dr Kasperczuk ukończył Wojskową Akademię Techniczną w 1974 r., a następnie rozpoczął pracę na stanowisku asystenta na Wydziale Chemii i Fizyki Technicznej w WAT. Zajmował się badaniami plazmy generowanej w urządzeniach typu plasma focus. Jego pierwszym zadaniem było opracowanie i uruchomienie wielokadrowej interferometrii laserowej oraz pomocniczych diagnostyk optycznych do badania plazmy. Zajmował się również metodami numerycznymi niezbędnymi do obróbki interferogramów. Przeprowadził wiele eksperymentów, których efektem były liczne publikacje, a uwieńczeniem rozprawa doktorska zatytułowana „Badania interferometryczne procesów powstania i rozpadu sznura plazmowego w urządzeniu plasma focus PF-150” obroniona w 1984 r. Prace zespołu, w którym uczestniczył, dotyczące badania struktury i dynamiki warstwy plazmowej, zostały w 1989 r. uhonorowane Nagrodą Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
Widząc wielkie doświadczenie i sprawność w realizacji badań, dyrekcja Instytutu powierzyła Andrzejowi Kasperczukowi nowe ważne zadanie, którym było kierowanie budową interferometrii laserowej dla dużego tokamaka T-15, powstającego w dawnym ZSRR. Zespół realizujący to zadanie składał się z pracowników IFPiLM oraz grupy pracowników Instytutu Konstrukcji Przyrządów Precyzyjnych i Optycznych Politechniki Warszawskiej. Niestety projekt nie został ukończony, ponieważ zamknięto program budowy tokamaka T-15. Nowatorskie pomysły rozwiązań proponowane dla tego interferometru zostały wykorzystane na innych układach.
Po 1990 r. działalność naukowa dr. Kasperczuka koncentrowała się na badaniach plazmy laserowej, a przede wszystkim plazmy laserowej w zewnętrznym polu magnetycznym.
Podstawową diagnostyką wykorzystywaną w tych badaniach był unikalny 3-kadrowy układ interferometryczny, którego współautorem był dr Kasperczuk. Układ umożliwił uzyskanie czasowo-przestrzennych rozkładów koncentracji plazmy, pozwalających badać wpływ zewnętrznego pola magnetycznego na dynamikę plazmy laserowej. Dr Kasperczuk odegrał znaczącą rolę w interpretacji i analizie wyników tych badań, dzięki niemu powstało wiele prac opublikowanych w prestiżowych czasopismach, na które wciąż powołują się badacze plazmy laserowej.
Od 2001 r. pojawiły się możliwości prowadzenia badań interferometrycznych na układzie laserowym PALS (Prague Asterix Laser System) w Pradze w ramach projektów Laserlab, w których dr Kasperczuk uczestniczył jako główny wykonawca. Z jego znaczącym udziałem został zainstalowany i uruchomiony na PALS wielokadrowy układ interferometryczny, który stworzył zespołowi z IFPiLM duże możliwości w podjęciu efektywnych badań związanych z różnymi obszarami zastosowań plazmy laserowej, a w szczególności badań dotyczących realizacji fuzji inercyjnej (ICF – Inertial Confinement Fusion) oraz badań związanych z tzw. astrofizyką laboratoryjną.
Dużym sukcesem badań interferometrycznych na PALS okazała się nowa metoda wytwarzania strumieni plazmowych zaproponowana przez dr. Kasperczuka. Zastosowanie masywnej tarczy wykonanej z materiału o stosunkowo dużej liczbie atomowej (Z>29, Cu) pozwoliło w wyniku oddziaływania pojedynczej wiązki laserowej uzyskać:
• naddźwiękowe strumienie plazmy o prędkościach powyżej 500 km/s,
• maksymalną koncentrację elektronową w strumieniu powyżej 1019 cm-3,
• czas życia strumienia plazmy ponad 2 rzędy wielkości przekraczający długość trwania impulsu promieniowania laserowego.
Metoda ta okazała się konkurencyjna w stosunku do bardzo skomplikowanych metod wytwarzania strumieni plazmowych poprzez wielowiązkowe oświetlenie tarcz stożkowych, które zrealizowane były tylko na największych systemach laserowych na świecie: Nova w Livermore oraz GEKKO XII w Osace.
Oczekiwania związane z wykorzystaniem tej metody, zarówno w badaniach nad realizacją inercyjnej syntezy laserowej (ICF), jak i w badaniach astrofizycznych, stały się motywacją do podjęcia intensywnych badań eksperymentalnych na układzie PALS, w których ważną rolę odegrał Andrzej Kasperczuk.
Dzięki tej metodzie uzyskano przestrzenno-czasowe rozkłady gęstości elektronów (pierwsze publikowane w literaturze światowej) ilustrujące procesy tworzenia i przemieszczania się fali uderzeniowej wywołanej ruchem strumienia plazmy w gazie, których analiza pokazała możliwość skalowania ich do rzeczywistych obiektów astrofizycznych.
Ostatnie badania realizowane na PALS z udziałem dr. Kasperczuka dotyczyły najbardziej obiecującej koncepcji realizacji fuzji inercyjnej, jaką jest shock ignition. W badaniach tych wykorzystywany był 3-kanałowy polaro-interferometr oświetlany laserem femtosekundowym, umożliwiający uzyskanie informacji o rozkładzie pola magnetycznego i koncentracji elektronowej z bardzo wysoką rozdzielczością czasową. Umożliwiło to poznanie procesów anomalnych odpowiedzialnych za generację gorących elektronów transportujących energię promieniowania laserowego do fali inicjującej zapłon termojądrowy.
Za badania interferometryczne zrealizowane na układzie PALS dr Kasperczuk został dwukrotnie wyróżniony Nagrodą Dyrektora – w tym pierwszego stopnia w 2013 r.
Osiągnięcia naukowe dr. Kasperczuka to ponad 120 publikacji, głównie z listy filadelfijskiej, w tym duża liczba publikacji, w których jest pierwszym autorem.
Działalność doktora nie ograniczała się tylko do badań naukowych. Aktywnie uczestniczył także w pracach organizacyjnych. Przez dwa lata pełnił funkcję zastępcy dyrektora utworzonego przy IFPiLM Zakładu Doświadczalnego, tworząc podwaliny pod zaplecze technologiczne dla Instytutu.
Zapamiętamy dr. Andrzeja Kasperczuka jako człowieka prawego i szlachetnego o nieocenionych zaletach charakteru. Cechowały go łagodność, spokój i dobroć. Ceniliśmy jego zaangażowanie w życie instytutowe niezależnie od tego, jakiej sfery dotyczyło. Współpraca z nim była zawsze bardzo owocna, a jej wyniki wzbogacały rozwój podejmowanej tematyki.
Pozostanie w naszej pamięci na zawsze.
Zdjęcie: © IFPiLM
