The polish engineer magazine ‘Przegląd Techniczny’ (en. Technical Review) honoured Dr. Jacek Kurzyna, an experienced scientist of the IPPLM, with a title of ‘Gold Engineer 2015’. It was a credit for scientific achievements in the research of satellite plasma thrusters.  

‘The world we came to live in is mostly a work of engineers’ – said the chief editor Ewa Mańkiewicz-Cudny when beginning the 22th edition of the Technical Review Readers’ Plebiscite.

‘We all are able to speak for all of us about important matters. By handing this statue we would like to appreciate the achievements of Polish Technique Authors – the chief editor Mańkiewicz-Cudny continued.

One of the most significant achievements of Dr. Jacek Kurzyna and his scientific team from the IPPLM was designing and constructing the first Polish prototype of Hall-type plasma thruster. The scientists of the Institute adapted the thruster to work with krypton that is several times cheaper inert fuel than xenon. This year, according to the schedule of the KLIMT project, the 3rd prototype version of the Hall plasma thruster was designed, constructed and launched. Currently initial tests are conducted in the PlaNS laboratory as a preparation to the measurement campaign, which began in February 2016 in the jet propulsion lab of the European Space Agency (ESA Propulsion Laboratory) in the Netherlands.

The participants of the celebration included scientists and engineers from various fields. Over 20 of them received awards and prizes. The representatives of a few Ministries and President’s Office also decided to grace them with their presence.

The celebration was held on 9th March 2016 in the Warsaw House of Technology (NOT) forming a part of the 150th anniversary of the Technical Review establishment.

29 stycznia pracownicy Instytutu zebrali się na sali teatralnej w teatrze GO, aby zainaugurować jubileuszowy rok Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy. 40 lat temu, a dokładniej 1 stycznia 1976 roku, w wyniku wyłączenia z Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie czterech zespołów badawczych, powstał IFPiLM.

W celu uświetnienia tak ważnej dla Instytutu rocznicy, w ciągu roku będą się ukazywały jubileuszowe wydawnictwa, wydarzenia towarzyszące oraz wydarzenia integracyjne, a najważniejszym i największym z nich będzie oficjalna uroczystość zaplanowana na 16 września 2016 roku na Zamku Królewskim w Warszawie. 

Plazma laserowa jako źródło wysokoenergetycznych jonów stwarza duże możliwości aplikacyjne w medycynie oraz różnych dziedzinach nauki i techniki. W szczególności, dotyczy to wykorzystania strumieni protonów do terapii nowotworów (tzw. terapii hadronowej) oraz radiografii. Jedną z powszechnie stosowanych metod generacji strumieni protonów z plazmy laserowej jest tzw. mechanizm TNSA (Target Normal Sheath Acceleration), która polega na przyśpieszaniu protonów powstałych w wyniku oświetlenia promieniowaniem laserowym cienkiej tarczy zawierającej wodór. Protony przyśpieszane są w kierunku normalnym do tarczy, zgodnym z kierunkiem lasera, a ich energia zależy od wielkości pola elektrycznego, określonego przez temperaturę i koncentrację elektronową plazmy ablacyjnej. A zatem najbardziej idealną tarczą, z punktu widzenia metody TNSA, powinna być tarcza zawierająca czysty zestalony wodór, czyli wodór zamrożony do temperatury -261^oC.

Pionierskie badania w tym zakresie zostały podjęte na eksperymencie laserowym PALS (Prague Asterix Laser System) przez grupę czeskich fizyków (z Institute of Plasma Physics ASCR, the Institute of Physics ASCR oraz Extreme Light Infrastructure (ELI)) we współpracy międzynarodowej z naukowcami z Francji (SBT/INAC - Le Service des Basses Températures/Institute of Nanosciences and Cryogenics, Grenoble), Włoch (Instituto Nazionale Fisica Nucleare - INFN, Pisa) oraz Polski (Institute of Plasma Physics and Laser Microfusion – IPPLM, Warsaw). W eksperymentach wykorzystywana jest unikalna aparatura (kriostat helowy, pokazany na fotografii - rys. 1) zbudowana w laboratorium SBT/INAC we współpracy z Ośrodkiem ELI, umożliwiający wytwarzać cienką taśmę (o grubości około 60 mm) z zestalonego wodoru (o temperaturze -261^oC), która stanowi tarczę do wytwarzania strumieni protonów metodą TNSA.

Rys. 1 Rozmieszczenie aparatury na eksperymencie PALS.

Pierwsze eksperymenty zrealizowane 24 sierpnia 2015 roku zakończyły się sukcesem, potwierdzając możliwość uzyskania wiązki wysokoenergetycznych protonów z gorącej plazmy wodorowej, a tym samym przydatność zbudowanej aparatury do rozwijania tej nowej idei pod kątem różnych aplikacji. W celu poznania parametrów plazmy wodorowej i generowanych z niej strumieni protonów, stosowano różne diagnostyki (spektroskopowe, jonowe oraz wielokadrową interferometrię) przygotowane przez międzynarodowe zespoły z udziałem naukowców z Czech, Francji, Włoch oraz Polski. Wymiernym wkładem naukowym strony polskiej w te badania to pomiary jonowe oraz interferometria w których wykorzystywana była aparatura diagnostyczna zbudowana w IFPiLM.

Szczególnie przydatną diagnostyką okazała się femtosekundowa 3-kadrowa interferometria, którą udało się z sukcesem zaimplementować w drugiej sesji pomiarowej na tym eksperymencie, która odbyła się dwa tygodnie temu (w pierwszej połowie grudnia 2015 roku). Przykładowa sekwencja interferogramów ilustrujących proces ekspansji protonowej plazmy ablacyjnej, podczas oddziaływania impulsu laserowego z tarczą z „lodu wodorowego” przedstawiona jest na rys. 2.

Rys. 2 Interferogramy zarejestrowane za pomocą femtosekundowego 3-kadrowego interferometru ilustrujące oddziaływanie lasera jodowego PALS o energii około 600 J z tarczą z zestalonego wodoru o temperaturze -261^oC.

Oczekuje się, że ilościowa analiza wyników badań interferometrycznych pozwoli uzyskać informacje o rozkładach koncentracji elektronowej w plazmie ablacyjnej w różnych chwilach jej ekspansji, a następnie określić takie parametry plazmy jak skala gęstości i maksymalny gradient, które są kluczowe w ocenie procesów akceleracji strumieni protonów biorąc pod uwagę mechanizm TNSA. Interpretacja tych wyników w połączeniu z wynikami pomiarów z innych diagnostyk pozwoli poznać wpływ warunków oświetlenia tarcz wodorowych, możliwych do uzyskania na eksperymencie PALS, na wymagane parametry strumieni protonów pod kątem różnych zastosowań.

10 grudnia 2015 roku miała miejsce wizyta nowego dyrektora Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) w Instytucie Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy (IFPiLM). Wizyta rozpoczęła się od spotkania dr. hab. inż. Krzysztofa Kurka z kadrą kierowniczą instytutu, podczas którego prof. Jerzy Wołowski – zastępca dyrektora ds. edukacyjnych – przedstawił 40-letnią historię oraz wkład naukowy Instytutu w rozwój badań w dziedzinie fizyki plazmy. Po oficjalnej części spotkania był czas na zwiedzanie laboratoriów.

Tak się złożyło, że w dzień wizyty dyrektora NCBJ przypadło oficjalne uruchomienie stellaratora Wendelstein 7-X zlokalizowanego w Greifswaldzie w Niemczech. Z tej też okazji dyrektorzy IFPiLM i NCBJ razem obejrzeli transmisję wideo, podczas której zobaczyli pierwszą plazmę wytworzoną na urządzeniu W7-X. 

4 listopada br. gościem Instytutu był prof. Janusz Sylwester, Kierownik Zakładu Fizyki Słońca w Centrum Badań Kosmicznych PAN (CBK PAN), filia we Wrocławiu. Na zaproszenie dyrektora IFPiLM, prof. Sylwester wygłosił seminarium pt. "Badania rozbłysków słonecznych prowadzone we wrocławskim Zakładzie Fizyki Słońca". 

Podczas wykładu, prof. Janusz Sylwester opowiedział o Słońcu i przedstawił dorobek polskich naukowców w dziedzinie badań fizyki Słońca. W szczególności, prof. Sylwester skupił się na osiągnięciach uzyskanych z użyciem aparatury diagnostycznej służącej do obserwacji Słońca przygotowanej przez naukowców z CBK PAN. Wspomniał o takich przyrządach jak SphinX, RESIK i Diogeness.

W swojej prezentacji pokazał wizualizację rozbłysków słonecznych, opisując różnorodne skutki jakie one wywołują na Ziemi. 

Poza wygłoszonym wykładem, prof. Janusz Sylwester zwiedził Instytutowe laboratoria. Mamy nadzieję, że wizyta prof. Janusza Sylwestra w Instytucie stanie się zalążkiem współpracy naukowej w dziedzinie fizyki plazmy pomiędzy wrocławskim oddziałem Centrum Badań Kosmicznych PAN a Instytutem Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy .