GODLO FLAGA RP 

 DOFINANSOWANO ZE ŚRODKÓW BUDŻETU PAŃSTWA

GODLO FLAGA RP 

 DOFINANSOWANO ZE ŚRODKÓW BUDŻETU PAŃSTWA

Projekt: Badania polarointerferometryczne strug plazmowych generowanych z tarcz gazowych i stałociałowych o różnej konstrukcji za pomocą promieniowania laserowego o umiarkowanej i relatywistycznej intensywności

Dotacja przyznana w ramach programu: Projekty Międzynarodowe Współfinansowane

Nazwa projektu: Badania polarointerferometryczne strug plazmowych generowanych z tarcz gazowych i stałociałowych o różnej konstrukcji za pomocą promieniowania laserowego o umiarkowanej i relatywistycznej intensywności

Umowa nr 5205/CELIA/2021/0

Wartość dofinansowania: 940  437 zł
Całkowita wartość projektu:
1 497 126 zł

Czas realizacji: 2021-2022 r.

Opis projektu:

Fizyka wysokich gęstości energii (High Energy Density – HED) stwarza szerokie możliwości w badaniach dotyczących implementacji fuzji inercyjnej (IFE), modelowaniu zjawisk astrofizycznych, a także otwiera drogę dla innowacyjnych zastosowań związanych ze źródłami wysokoenergetycznych jonów, napędzanych ultrasilnymi laserami. Zainteresowanie to wynika z wielu możliwości zastosowania takich źródeł, w tym do protonowej radiografii, sondowania ultraszybkich zjawisk z dużą przestrzenno-czasową rozdzielczością, realizacji IFE za pomocą szybkiego zapłonu, fizyce jądrowej oraz zastosowaniach medycznych, np. w terapii hadronowej nowotworów. Większość z tych zastosowań wykorzystuje unikalne właściwości wiązek jonowych napędzanych laserem (wysoka energia i gęstość, ultraniska emitancja, mała rozbieżność), które mogą znacznie przewyższać te osiągane na kosztownych akceleratorach o częstotliwościach radiowych (RF). Jednakże główną trudnością związaną z badaniami w zakresie fizyki HED jest wytwarzanie silnych pól magnetycznych, które w przypadku modelowania ekstremalnych stanów materii wymagają ciśnień przekraczających milion razy ciśnienie atmosferyczne na powierzchni Ziemi. Takie stany występują w plazmie termojądrowej gwiazd i w rdzeniach planet. W warunkach laboratoryjnych stany te można osiągnąć w plazmie generowanej za pomocą laserów dużej mocy, w której pola magnetyczne związane z wytwarzaniem takiej plazmy mogą osiągać wartość do kilkuset tesli. Zastosowanie do tego celu zewnętrznych generatorów pola magnetycznego z cewkami nie stwarza dużych możliwości, ponieważ mogą one generować impulsowe pola magnetyczne (w zakresie mikrosekundowym) o maksymalnej indukcji do kilkunastu Tesli.

Szczególnie interesującą alternatywą dla tradycyjnych generatorów pola magnetycznego są generatory optyczne oparte na tarczach typu kondensator-cewka (Capacitor-Coil Target – CCT), w których źródłem pola magnetycznego w cewce sprzężonej ze kondensatorem są spontaniczne pola magnetyczne (SPM) generowane w plazmie laserowej wytwarzanej pomiędzy płytkami kondensatora. Eksperymenty przeprowadzone w LULI i GEKKO-XII potwierdzają generowanie pól magnetycznych w cewce osiągających amplitudę kilkuset Tesli.

Szczególnie ważnym zagadnieniem w prowadzonych przełomowych eksperymentach w zakresie fizyki HED jest wiarygodny pomiar parametrów strumieni plazmowych, a w szczególności przestrzenno-czasowych rozkładów pól magnetycznych i koncentracji elektronowej odpowiedzialnych za emisję wysokoenergetycznych jonów. Do charakteryzacji tych pól stosowane są różne metody diagnostyczne, zarówno optyczne - bazujące na magnetooptycznym efekcie Faradaya, jak i spektroskopowe wykorzystujące rozszczepienie Stark-Zeemana, sondy magnetyczne i prądowe, a ostatnio korpuskularne – deflektometria oparta na prześwietlaniu badanej plazmy wiązką protonów.

Jednakże z pośród ww. metod pomiarów najbardziej wiarygodnym i innowacyjnym podejściem do pomiaru pól magnetycznych w plazmie laserowej okazała się interferometria kompleksowa, która w odróżnieniu od klasycznej polaro-interferometrii (bazującej na uzyskaniu informacji o polu magnetycznym na podstawie niezależnych obrazów polarogramu i interferogramu) pozwala otrzymać rozkład pola magnetycznego i odpowiadający mu rozkład koncentracji elektronowej w badanej plazmie bezpośrednio na podstawie analizy amplitudy fazowej obrazu tzw. interferogramu kompleksowego. Chociaż teoretyczne podstawy złożonej interferometrii są dobrze znane od wielu lat, podejście to nie było do niedawna efektywnie stosowane w plazmie laserowej. Po raz pierwszy ta innowacyjna metoda została implementowana w pomiarach spontanicznych pól magnetycznych (SPM) na układzie laserowym w PALS w Pradze (Prague Asterix Laser System) w ramach realizacji projektu LaserLab (PALS-2117) z udziałem grupy z IFPiLM. Ta diagnostyka była rozwijana w ramach kolejnych projektów LaserLab, a dotychczasowy dorobek w tym zakresie przedstawiony jest w pracach. Szczególnym osiągnięciem było zrealizowanie interferometrii kompleksowej w wersji 2-kadrowej w pomiarach testujących pracę tarcz typu SNAIL, opublikowanych w czasopiśmie Scientific Report, a następnie w wersji 3-kadrowej. Szczegóły metodologii kompleksowej interferometrii podsumowane zostały pracą doktorską.

Wykorzystaniem tej unikalnej diagnostyki w badaniach plazmy laserowej zainteresowany jest prof. Joao Santos z CELIA prowadzący badania na eksperymentach laserowych w LULI i CLPU w ramach projektów badawczych, czego potwierdzeniem jest MoU między IFPiLM i CELIA.

W związku z powyższym zgodnie z MoU realizowany będzie projekt badawczy pt: "Polar-interferometric studies of plasma streams generated from solid and gas targets of various construction under irradiation by moderate and relativistic intensity of laser pulses".

Proponowane badania prowadzone będą w ramach następujących dwóch projektów:

  1. "Ion acceleration by ultra-intense laser interaction with high density gas jet - towards PW power regime" (Ref. Nr 00334-0101), który będzie realizowany w CLPU, a przedmiotem badań będą pomiary dynamiki pól magnetycznych i koncentracji elektronowej generowane przy oddziaływaniu wiązki lasera VEGA3 ze strumieniami gazowymi o wysokiej gęstości w zakresie petawatowych mocy lasera oraz
  2. "Zeeman splitting in the UV range for characterization of laser-driven magnetic fields of 100s Tesla" (Ref. Nr 20-PS-F11), który będzie realizowany w LULI, a przedmiotem badań będą pomiary polaro-interferometryczne strumieni plazmowych generowanych z tarcz o różnej konstrukcji, a w szczególności typu capacitor-coil realizowane dla różnych warunków ich oświetlenia.

Kierownikiem obu projektów jest z prof. João Jorge Santos z Uniwersytetu w Bordeaux. Z tego powodu zakres tematyczny każdego projektu określony w tytule jest również podzadaniem związanym z projektem zgodnie z MoU. Głównym zadaniem realizowanym przy udziale grupy IPPLM (pod kierunkiem prof. Tadeusza Pisarczyka) będzie wdrożenie dwóch układów polaro-interferometrycznych na potrzeby dwóch ww. eksperymentów:

  • 1-kadrowego kompleksowego interferometru wchodzącego jako sztandarowa diagnostyka w skład szerokiego układu diagnostycznego na eksperymencie w CLPU, umożliwiającego pomiar azymutalnych rozkładów pól magnetycznych i koncentracji w "jetach" o wysokiej gęstości elektronowej generowanych w reżimie relatywistycznych intensywności lasera VEGA-3, oraz
  • 2-kanałowego układu polaro-interferometrycznego umożliwiającego jednoczesną rejestrację interferogramu kompleksowego oraz cieniogramu do kompleksowych badań tarcz typu CCT (do generacji silnych pól magnetycznych), które będą prowadzone w LULI.

Projekt realizowany jest w okresie od 1.01.2021 r. do 31.12.2022 r. Przewidywane są dwie sesje pomiarowe: 1) na eksperymencie w LULI oraz 2) na eksperymencie w CLPU. Implementowane diagnostyki testowane będą na układzie femtosekundowego lasera Ti:Sa w laboratorium Laserów Wielkiej Mocy w IFPiLM.

Zadania objęte niniejszym projektem realizowane będą przez:

  1. Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy, Warszawa (IFPiLM)
  2. Centre Lasers Intenses et Applications - Université de Bordeaux (CELIA)

Projekt: Wzrost wydajności przyspieszania folii CD2 za pomocą tarczy typu 'cavity' na układzie laserowym PALS

Dotacja przyznana w ramach programu: Projekty Międzynarodowe Współfinansowane

Nazwa projektu: Wzrost wydajności przyspieszania folii CD2 za pomocą tarczy typu "cavity" na układzie laserowym PALS

Umowa nr 5199/PALS/2021/0

Wartość dofinansowania: 1 341 60 zł
Całkowita wartość projektu: 2 129 771 zł

Czas realizacji: 2021-2022 r.

Opis projektu:
Fast Ignition to koncept otrzymania kontrolowanej fuzji z inercyjnym utrzymywaniem plazmy (Inertial Confinement Fusion). Jednym z podejść tej metody jest zapewnienie grzania wcześniej skompresowanego rdzenia za pomocą wiązki wysokoenergetycznych cząstek, wprowadzonej do skompresowanej termojądrowej kapsułki z paliwem za pomocą koncentrującej fali uderzeniowej. Ostatnie badania nad fuzją laserową wskazują, że podstawowym problemem tego podejścia jest uzyskanie odpowiednio efektywnej, technicznie zoptymalizowanej krótkiej fali promieniowania laserowego. Użycie małej długości fali lasera gwarantuje głębszą penetrację (wyższą koncentrację krytyczną) promieniowania lasera w głąb napędzanej tarczy, a co za tym idzie, większą absorpcję i wyższą wydajność procesu napędzania. W takim zadaniu lasery typu KrF (λ1KrF = 0.248 μm) wydają się być dobrym kandydatem do efektywnego napędzania. Otrzymane wyniki w napędzaniu tarcz foliowych, użytych w eksperymentach zapłonu uderzeniowego (Shock Ignition), są obecnie najlepszymi uzyskanymi w świecie wynikami. Dlatego wydaje się być uzasadnionym przeprowadzanie badań w innych ośrodkach laserowych, z użyciem innych systemów laserowych (o dłuższej fali wiązki laserowej), a także przeprowadzenie modelowania numerycznego takich eksperymentów oraz porównanie otrzymanych wyników z tymi uzyskanymi za pomocą laserów o krótszej fali.

Dotychczasowe projekty otrzymywania szybkich makrocząstek, oparte na klasycznym napędzaniu ablacyjnym, skupione były na otrzymywaniu wysokich prędkości, ale przy niskiej wydajności hydrodynamicznej lub (dla różnych wariantów tej metody) zwiększeniu wydajności procesu napędzania, ale bez gwarancji jednoczesnego uzyskania wysokich prędkości i gęstości napędzanych obiektów.

W ciągu ostatnich kilku lat przeprowadzono z udziałem lidera projektu kilka serii eksperymentów przyspieszania makrocząstek na laserze jodowym Prague Asterix Laser System (PALS, λ1PALS = 1.315 μm, Δt ≈ 300 ps), w których wykorzystano skuteczną metodę przyspieszania makrocząsteczek do dużych prędkości, przy wykorzystaniu ablacyjnego ciśnienia plazmy wytwarzanego przez zogniskowany impuls wiązki lasera dużej mocy wewnątrz tarczy typu "cavity", tj. metodę Cavity Pressure Acceleration (CPA), gdzie ciśnienie plazmy generowane w zamkniętej przestrzeni – we wnęce – przyspiesza folię pokrywającą ścianki wnęki.

Poprzedni projekt (PALS002514) udowodnił, iż metoda CPA zapewnia bardzo wysoką wydajność procesu napędzania makrocząstek, potwierdzoną wysoką wydajnością neutronową, porównywalną z najlepszymi wynikami dotychczas uzyskanymi w eksperymentach tego typu.

Głównym celem projektu PALS002750 jest udoskonalenie tarcz typu "cavity" w celu zminimalizowania strat ciśnienia/energii plazmy, do jakiej dochodziło w poprzedniej (choć wciąż bardzo efektywnej) konstrukcji tarcz.

Oczekuje się, iż przeprowadzone badania potwierdzą uniwersalność metody niezależnie od rodzaju wykorzystywanego układu laserowego oraz pozwolą na zwiększenie jej wydajności. Proponowane badania mają w znacznym stopniu charakter innowacyjny.

Projekt: Udział IFPiLM we Wspólnym Europejskim Programie Wspólnoty EURATOM powołanym rozporządzeniem Rady UE nr 1314/2013 z dnia 16 grudnia 2013, uzupełniającym program Horyzont 2020

Dotacja przyznana w ramach programu: Projekty Międzynarodowe Współfinansowane

Nazwa projektu: Udział IFPiLM we Wspólnym Europejskim Programie Wspólnoty EURATOM powołanym rozporządzeniem Rady UE nr 1314/2013 z dnia 16 grudnia 2013, uzupełniającym program Horyzont 2020

Umowa nr 5181/H2020-Euratom/2021/2

Wartość dofinansowania: 951 816 zł
Całkowita wartość projektu: 2 031 823 zł

Czas realizacji: 2021 r.

Opis projektu:
Projekt dotyczy kontynuacji badań naukowych i technologicznych związanych z europejskim programem fuzji termojądrowej. Program ten jest częścią Ramowego Programu Naukowo-Badawczego Unii Europejskiej na lata 2014-2020 (Horyzont 2020) i jest realizowany przez Europejskie Konsorcjum EUROfusion w ramach Kontraktu Badawczego (grantu nr. 633053) przyznanego przez Komisję Europejską na realizację Wspólnego Programu Europejskiego (EJP – ang. European Joint Programme) pt. „Implementation of activities described in the Roadmap to Fusion during Horizon 2020 through a Joint programme of the members of the EUROfusion consortium”.

W związku z opóźnieniami spowodowanymi pandemią COVID-19, która wpłynęła na wiele pakietów roboczych programu EUROfusion oraz opóźnieniem gotowości eksperymentalnego reaktora JET do pracy z trytem, program został wydłużony na lata 2021-2022.

Termojądrowa konwersja energii (fuzja jądrowa) jest w stanie w bardzo dużym stopniu przyczynić się do zaspokojenia wzrastających potrzeb światowych w zakresie zaopatrzenia w energię elektryczną produkowaną w warunkach bezpiecznych dla ludności i przyjaznych dla środowiska. Chociaż wizja komercyjnego dostępu do elektryczności otrzymywanej za pomocą fuzji jest wciąż odległa o kilka dekad, to trzeba pamiętać o tym, że do tego czasu potrzeba zastąpienia lub uzupełnienia tradycyjnych źródeł energii będzie jeszcze bardziej paląca niż obecnie. Badania w zakresie fuzji jądrowej mają wymiar światowy ze względu na to, że zaspokojenie potrzeb w zakresie energii ma wymiar globalny, a ponadto koszty tych badań przekraczają możliwości pojedynczego kraju. Środek ciężkości badań i rozwoju w zakresie fuzji jądrowej przesunął się obecnie z badań fizyki plazmy (bardzo gorącego zjonizowanego gazu), w której następuje reakcja syntezy lekkich jąder, w kierunku opanowania technologii niezbędnych do działania elektrowni, a także do opracowania materiałów odpornych na ekstremalne warunki panujące we wnętrzu reaktora. W związku z tym społeczność międzynarodowa podjęła kroki w tym kierunku wyrażające się w budowie Międzynarodowego Eksperymentalnego Reaktora Termojądrowego (ang. International Tokamak Experimental Reactor – ITER, Cadarache, Francja) i budowie Międzynarodowego Urządzenia do Badania Materiałów (ang. International Fusion Materials Irradiation Facility – IFMIF, Japonia). Jeżeli oba te kroki będą realizowane równocześnie, to za mniej więcej 30 lat prototypowa elektrownia DEMO będzie mogła generować energię elektryczną na poziomie mocy rzędu gigawatów. W światowym projekcie ITER, wraz z UE i Japonią, które wspólnie stoją na czele tych badań, biorą udział także m.in. USA, Chiny, Korea Południowa, Indie. Głównym udziałowcem jest Wspólnota Euratom (46%), a budżet programu to 20 mld €.

ITER jest uwieńczeniem ponad 50 lat badań, w których liderem była i jest Unia Europejska będąca operatorem największego działającego obecnie doświadczalnego reaktora termojądrowego JET zlokalizowanego w Culham koło Oksfordu. W urządzeniu nazwanym Wspólnym Europejskim Torusem (JET – ang. Joint European Torus) udało się stworzyć warunki umożliwiające osiągnięcie stanu, w którym ilość energii pochodzącej z fuzji jest porównywalna z ilością energii dostarczanej do urządzenia w celu osiągnięcia temperatury inicjacji reakcji fuzji jądrowej.

Komisja Europejska, postępując zgodnie z zaleceniem Niezależnej Grupy Ekspertów oceniającej program fuzyjny w Europie (tzw. Grupa Wagnera), stwierdziła potrzebę opracowania w perspektywie programowej Horyzont 2020 ambitnej, ale realistycznej mapy drogowej, która zapewni produkcję energii elektrycznej z fuzji jądrowej do roku 2050. Mapa została opublikowana jako dokument porozumienia (i konsorcjum) EFDA (ang. European Fusion Development Agreement) pod koniec 2012 roku i stanowi obecnie podstawę europejskiego programu fuzyjnego. Mapa Drogowa dla Fuzji (dalej MDF) wyznacza główne cele, które są związane z budową, uruchomieniem i eksploatacją układu ITER oraz stworzeniem podstaw do budowy prototypowej elektrowni termojądrowej DEMO. W dokumencie tym uwzględniona jest także koncepcja komplementarna do tokamaka, a mianowicie stellarator. Największe w Europie urządzenie tego typu, stellarator Wendelstein 7-X, zostało zbudowane w ośrodku IPP Greifswald koło Rostocku, a pod koniec 2015 r. nastąpiło jego uruchomienie. Badania w zakresie energetyki termojądrowej są największym programem badawczym UE i drugim co do nakładów (po Międzynarodowej Stacji Kosmicznej) programem badań na świecie.

Badania prowadzone w Polsce w dziedzinie fuzji termojądrowej nabrały zasadniczo nowego wymiaru po roku 2005, co związane było z przystąpieniem kraju do Programu Ramowego Wspólnoty EURATOM, poprzez podpisanie Kontraktu Asocjacyjnego, którego stronami były Wspólnota EURATOM, reprezentowana przez Komisję Europejską, i Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy (IFPiLM), który koordynował w latach 2005-2013 udział innych polskich placówek badawczych w tym przedsięwzięciu naukowym. Fakt przystąpienia do europejskiego programu fuzji termojądrowej stworzył zupełnie nowe perspektywy dla prowadzenia prac badawczych, zwłaszcza w zakresie dostępu do europejskich urządzeń i ośrodków badawczych, przyczyniając się do silnej integracji prac oraz intensywnej współpracy i realizacji spójnego programu w ramach wspólnie przyjętej strategii na poziomie krajowym oraz europejskim.

W 2014 roku Komisja Europejska dokonała zasadniczej reorganizacji programu fuzji jądrowej Wspólnoty Euratom polegającej na odejściu od programu opartego na kontraktach asocjacyjnych. W zamian Komisja Europejska postanowiła powierzyć realizację całości programu fuzyjnego w Europie konsorcjum EUROfusion, które utworzone zostało w lipcu 2014 r. przez laboratoria fuzyjne krajów członkowskich, będące sygnatariuszami dotychczasowego porozumienia EFDA. W ramach nowej struktury organizacyjnej IFPiLM został upoważniony przez Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego do reprezentowania polskiego środowiska naukowo-badawczego w tym projekcie i koordynowania całości badań fuzyjnych w Polsce. W tym celu w miejsce Asocjacji Euratom-IFPiLM powołane zostało Centrum naukowo-przemysłowe Nowe Technologie Energetyczne (CeNTE), skupiające potencjał badawczy z 17 instytucji naukowo-badawczych (+ Wrocławski Park Technologiczny oraz cztery firmy komercyjne: S2Innovation, InPhoTech, VoiceLab i Symkom-Ansys) w kraju. Nowa organizacja programu fuzyjnego w Europie stworzyła warunki dla kontynuacji programu w Polsce, pozwala ponadto polskim instytucjom badawczym na udział w bezprecedensowym przedsięwzięciu, jakim jest uzyskanie energii elektrycznej z fuzji magnetycznej. Ten wysiłek, realizowany w ramach programu zintegrowanego z partnerami z innych krajów europejskich, jest oczywiście przedsięwzięciem długofalowym ukierunkowanym na tym etapie na wsparcie prac dla projektu ITER, a w dalszej perspektywie na podjęciu przedsięwzięć związanych z DEMO. W miarę jak kierunki badań będą ewoluowały z zagadnień dotyczących nauk podstawowych do problemów z dziedziny nauk stosowanych i technologii, pojawią się niewątpliwie nowe możliwości dla transferu technologii i zaangażowania przemysłu w programie. Laboratoria tworzące konsorcjum EUROfusion opracowały wspólny program mający na celu realizację misji badawczych zdefiniowanych w Mapie Drogowej dla Fuzji; na realizację tego programu Komisja Europejska przeznaczyła znaczące środki finansowe (ponad 900 M€ w latach 2014-2020). Zgłoszony projekt jest częścią Kontraktu Badawczego pomiędzy Wspólnotą Euratom i Konsorcjum EUROfusion i dotyczy realizacji w IFPiLM, w roku 2021, prac naukowych i technologicznych związanych z europejskim programem fuzji termojądrowej. Planowane zadania i projekty badawcze są kontynuacją prac rozpoczętych w latach poprzednich (w ramach Kontraktu Asocjacyjnego w latach 2005-2013 i Kontraktu Badawczego w latach 2014-2020) i są skorelowane z długofalowym i wieloletnim europejskim programem badawczym w obszarze fuzji termojądrowej. Osiągnięte do tej pory rezultaty naukowe spotkały się z uznaniem Komisji Europejskiej oraz partnerów za granicą, a ponadto znalazły wymierny efekt w licznych publikacjach w renomowanych czasopismach naukowych. Wysoka ocena prac prowadzonych przez polskie zespoły badawcze znalazła również odzwierciedlenie w nowym kształcie programu poprzez znaczący udział polskich grup badawczych w projektach Konsorcjum EUROfusion. Program Konsorcjum EUROfusion tworzą 32 pakiety badawcze, które odzwierciedlają zasadnicze cele MDF i które zaakceptowane zostały przez Komisję Europejską, zgodnie z rekomendacjami Niezależnej Grupy Ekspertów (również spoza Europy), która oceniała założenia Kontraktu Badawczego EUROfusion. Ponadto, kwalifikacja udziału zespołów badawczych do realizacji poszczególnych zadań w projektach EUROfusion odbywała się na zasadzie konkursów, w których brano pod uwagę kompetencje i osiągnięcia naukowe grup badawczych.

IFPiLM jest głównym polskim ośrodkiem prowadzącym badania w zakresie fuzji jądrowej, w wersji MCF (z magnetycznym utrzymaniem plazmy). Program EUROfusion jest ukierunkowany przede wszystkim na ten typ badań. Instytut jest też jedynym w Polsce ośrodkiem naukowym prowadzącym badania związane z opracowaniem syntezy termojądrowej z wykorzystaniem laserów (ICF – ang. Inertial Confinement Fusion). Zadania związane z ICF są również częścią propozycji IFPiLM i realizowane są w ramach pakietu badawczego WPENR (ang. Enabling Research).

Plan badawczy na 2021 r. obejmuje pięć do pewnego stopnia niezależnych zadań, a mianowicie:

  1. Rozwój i zastosowanie diagnostyk VUV i miękkiego promieniowania rentgenowskiego w układach z magnetycznym utrzymaniem gorącej plazmy.
  2. Diagnostyki służące do pomiarów neutronów prędkich z reakcji syntezy ciężkich izotopów wodoru.
  3. Rozwój i zastosowanie programów numerycznych, modelujących procesy fizyczne w układach z magnetycznym utrzymaniem plazmy.
  4. Udział w badaniach na tokamaku JET i analizy wyników eksperymentalnych.
  5. Badanie bezpośredniego i udarowego zapłonu termojądrowego fuzji inercyjnej: teoria, symulacje, eksperymenty oraz doskonalenie diagnostyk.

Na te zadania składają się w niektórych wypadkach dwa podzadania szczegółowe powiązane z programem roboczym Konsorcjum EUROfusion na lata 2021-2022.

Zadanie: Modernizacja laboratorium Plasma Focus PF-1000U

Rodzaj dotacji budżetowej: dotacja celowa na realizację inwestycji związanej z działalnością naukową

Nazwa zadania: Modernizacja laboratorium Plasma Focus PF-1000U

Wartość dofinansowania: 639 000 zł
Całkowita wartość zadania: 710 000 zł

Czas realizacji: 2021-2023

Opis zadania:
Przedmiotem dofinansowania jest modernizacja pomieszczeń, w których znajduje się Laboratorium Plasma Focus PF-1000U, oraz wymiana i modernizacja układu zwieraczy (27 szt.) do baterii urządzenia PF-1000U.

Generator PF-1000U to największy obecnie na świecie generator plazmy typu plasma focus o energii 1 MJ zgromadzonej w baterii kondensatorów, mający status Specjalnego Urządzenia Badawczego (SPUB), którego koszty operacyjne finansowane są przez MNiSW. Plasma-Focus PF-1000U, ze względu na swoje parametry techniczne oraz nowoczesne wyposażenie diagnostyczne, jest urządzeniem unikatowym w skali światowej. Potwierdzeniem tej opinii jest udział laboratorium PF-1000U, jako pierwszej polskiej infrastruktury badawczej, w programie Transnational Access to Major European Infrastructures (FP6 - kontrakt nr. RITA-CT-2006-26095, akronim MJPF-1000). W ramach tego programu Komisja Europejska sfinansowała koszt realizacji szesnastu projektów badawczych zaproponowanych przez zespoły naukowców z sześciu państw (Anglii, Niemiec, Włoch, Rosji, Republiki Czeskiej oraz Estonii). Urządzenie wykorzystywane jest obecnie głównie do badań związanych z udziałem IFPiLM i innych ośrodków krajowych (NCBJ, Politechnika Warszawska, IFJ PAN w Krakowie) w europejskim programie fuzji jądrowej Wspólnoty Euratom, do końca roku 2013 na podstawie kontraktu zawartego z Komisją Europejską (Contract of Association Euratom-IPPLM Nr FU07-CT-2007-00061), od roku 2014 na podstawie Kontraktu Badawczego European Joint Programme Eurofusion. Generator plazmy PF-1000U jest także głównym urządzeniem badawczym zorganizowanego pod auspicjami UNESCO Międzynarodowego Centrum Gęstej Plazmy Namagnetyzowanej, działającego w strukturze IFPiLM. Generator PF-1000U przeszedł gruntowną modernizację (przed modernizacją miał symbol PF-1000).

Zakres robót remontowych obejmuje w szczególności:

  1. W ramach robót rozbiórkowo-demontażowych m.in. skucie miejsc ze spękanymi tynkami na ścianach i sufitach, demontaż materiału wykończeniowego z posadzek (PCV), demontaż stolarki drzwiowej w pom. nr 23, demontaż elementów instalacji c.o. i ponowny montaż po pracach remontowych, demontaż płyt sufitu podwieszanego w pom. 215, demontaż wskazanych urządzeń/instalacji ze ścian i podłogi.
  2. W ramach prac remontowych m.in. uzupełnienie tynków, miejscowe szpachlowania oraz wykonanie powłok malarskich, wykonanie 20 mm warstwy na posadzkach z samoczynnie wygładzającą się zaprawą do wylewania silnie obciążonych posadzek z zatopieniem istniejących blach miedzianych o funkcji uziemienia urządzeń, wykonanie wykładziny winylowej typu tarkett w pomieszczeniach nr 23, 137, 215, montaż nowej stolarki drzwiowej ocieplanej w pom. 23, malowanie balustrady stalowej otaczającej otwór w stropie w pomieszczeniu 136 i 215, zamurowanie wnęki w ścianie w pom. 23, podniesienie włazów do kanałów dla instalacji w posadzce.

W zakresie wymiany i modernizacji układu zwieraczy do baterii urządzenia PF-1000U projekt przewiduje wykonanie prototypu i sprawdzenie poprawności działania układu, a następnie demontaż starego układu zwieraczy oraz montaż nowego układu.

 

HiPER fusionForEnergyLogo logo EUROfusion iter Laserlab Europe Fusenet European Commission Logo MEiN

Projekty badawcze realizowane przez IFPiLM są finansowane ze środków Ministerstwa Edukacji i Nauki i Narodowego Centrum Nauki oraz ze środków Komisji Europejskiej na podstawie umowy grantowej No 633053, w ramach Konsorcjum EUROfusion. Wsparcia finansowego udzielają także: Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej, Agencja Fusion for Energy, Europejska Agencja Kosmiczna i Konsorcjum LaserLab.

 

Początek strony