Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy im. Sylwestra Kaliskiego

---

Historia

Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy powstał 1 stycznia 1976 roku na skutek działań prof. Sylwestra Kaliskiego, który objął funkcję jego pierwszego dyrektora. Ustanowiono go jako jednostkę podporządkowaną wówczas Ministerstwu Nauki, Szkolnictwa Wyższego i Techniki. W początkowej fazie działalności, instytut skupiał się na badaniach gorącej plazmy, która była generowana przy użyciu laserów impulsowych oraz wyładowań silnoprądowych w układach typu plasma focus i skoncentrowanych wybuchach. Kluczowym celem tych prac było zbadanie warunków, w jakich możliwe jest osiągnięcie fuzji izotopów wodoru, takich jak deuter i tryt, w wymienionych systemach.

W 2001 roku, instytut przeszedł reorganizację i zaczął działać pod skrzydłami Państwowej Agencji Atomistyki. W tym okresie kontynuowano badania związane z plazmą i fuzją, korzystając z potężnego układu plasma focus PF-1000, który został zaprojektowany z komponentów wyprodukowanych w Instytucie Problemów Jądrowych, obecnie znanym jako Narodowe Centrum Badań Jądrowych. Dodatkowo, zastosowano nowoczesne lasery o dużej mocy i zaawansowane technologie pomiarowe, a część tych badań miała miejsce w kontekście współpracy na poziomie europejskim.

Po akcesji Polski do Unii Europejskiej, IFPiLM formalizował swoje relacje z Komisją Europejską, podpisując Kontrakt Asocjacyjny, który umożliwił powstanie Asocjacji Euratom-IFPiLM od 1 stycznia 2005 roku. Asocjacja ta obejmowała wielu naukowców z ośrodków badawczych w Polsce zajmujących się problematyką fuzji. Instytut stał się koordynatorem tej inicjatywy, a w 2014 roku rozpoczęto realizację programów koordynowanych i finansowanych przez europejskie Konsorcjum EUROfusion, które zajmuje się tematyką fuzji jądrowej. IFPiLM odgrywa ważną rolę jako członek tego Konsorcjum i lider badań fuzyjnych w Polsce, operując w ramach krajowego Centrum naukowo-przemysłowego Nowe Technologie Energetyczne (CeNTE).

W ramach projektów dotyczących fuzji termojądrowej, które były realizowane od 2005 roku, naukowcy z IFPiLM biorą udział w badaniach na wspólnym europejskim tokamaku JET w Culham (Wielka Brytania), a także na innych tokamakach oraz stellaratorze W7-X w Niemczech i na stellaratorze LHD w Japonii. Prace te obejmują rozwój modelowania numerycznego procesów zachodzących w układach fuzyjnych, w tym w kontekście przyszłych tokamaków-reaktorów. Zmodyfikowane zostały urządzenia do pomiaru promieniowania rentgenowskiego, stosowane w tokamakach oraz w stellaratorze W7-X. Oprócz tego, nowo dostosowane urządzenie PF-1000U jest wykorzystywane do testowania diagnostyk dla tokamaków oraz badania interakcji plazma-ściana, przy czym do tych badań stosowane są także lasery repetytywne.

W latach 2011–2013 instytut przeszedł modernizację Laboratorium Laserów Wielkiej Mocy (LLWM) w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Mazowieckiego. W laboratorium tym zbudowano nowoczesną aparaturę do badania oddziaływań między laserem a materią, przy użyciu lasera wielkiej mocy PULSAR 10TW, który nabyto wcześniej w ramach projektu HiPER, który ma na celu zbudowanie w Europie infrastruktury do optymalizacji fuzji laserowej. W LLWM oraz innych badaniach w Anglii, grupa naukowców z IFPiLM rozwija badania nad zjawiskami w plazmie generowanej laserem, laserową akceleracją jonów oraz fuzją laserową.

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

Dyrektorzy

Na przestrzeni lat, w zarządzie Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy im. Sylwestra Kaliskiego, pełnili funkcje dyrektorów wybitni naukowcy, którzy przyczynili się do jego rozwoju. W kronikach instytutu zachowały się następujące nazwiska:

• Sylwester Kaliski (1976–1978),
• Sławomir Denus (1978–1993),
• Zygmunt Składanowski (1993–2010),
• Andrzej Gałkowski (2010–2024),
• Monika Kubkowska (od 2024, p.o.).

Stan obecny

Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy, znany jako IFPiLM, znajduje się pod nadzorem Ministerstwa Klimatu i Środowiska. Jego wyjątkowa działalność badawcza jest wspierana przez Ministerstwo Edukacji i Nauki, które dofinansowuje ją poprzez dotacje statutowe oraz współfinansowanie projektów badawczych na poziomie międzynarodowym. Wsparcie finansowe pochodzi także z Narodowego Centrum Nauki, Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, a także z licznych zagranicznych instytucji oraz agencji, takich jak Komisja Europejska, agencja Fusion for Energy, Europejska Agencja Kosmiczna oraz Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej. Dodatkowym źródłem dochodów są projekty komercyjne wykonywane przez Laboratorium Symulowanych Wyładowań Atmosferycznych (LSWA), które oceniają odporność różnych urządzeń, w tym systemów awioniki, na skutki uderzeń piorunowych, przy użyciu generatora impulsów symulujących naturalne wyładowania atmosferyczne.

Organizacja Instytutu opiera się na kilku zakładach naukowych, w tym:

• Zakład Fuzji Jądrowej i Spektroskopii Plazmy,
• Zakład Technologii Plazmowych,
• Zakład Fizyki i Zastosowań Plazmy Laserowej.

W jego strukturze funkcjonują również:

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

Od 2005 roku IFPiLM ma kategorię „A”, która przyznana została dzięki doskonałym wynikom działalności naukowej potwierdzonym przez Komitet Ewaluacji Jednostek Naukowych. Wysoko oceniana jest efektywność badań oraz współpraca międzynarodowa. Na koniec 2019 r. Instytut zatrudniał 77 pracowników, w tym 12 profesorów, z czego 6 posiada tytuł tytularny, oraz 26 doktorów.

Od października 2010 roku dyrektorem IFPiLM jest dr hab. Andrzej Gałkowski, a od 2015 roku przewodniczącym rady naukowej jest prof. Ryszard Romaniuk z Politechniki Warszawskiej.

Co dwa lata Instytut organizuje międzynarodową Letnią Szkołę Fizyki Plazmy w Kudowie-Zdroju, której celem jest upowszechnianie wyników badań związanych z plazmą oraz fuzją termojądrową.

Przedmiot działalności

Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy im. Sylwestra Kaliskiego angażuje się w innowacyjne badania naukowe oraz rozwój technologii plazmy i technik pomiarowych. Działalność ta jest podjęta głównie w ramach współpracy krajowych oraz międzynarodowych projektów badawczych. Poniżej przedstawiamy główne obszary działalności:

• realizacja projektów krajowych Narodowego Centrum Nauki,
• krajowe przedsięwzięcia Narodowego Centrum Badań i Rozwoju,
• projekty Wspólnoty Euratom koordynowane przez konsorcjum EUROfusion, które koncentrują się na badaniach i rozwoju technologii w systemach termojądrowych – Instytut działa jako Krajowy Punkt Kontaktowy Euratom-Fusion,
• europejskie projekty Laserlab-Europe, współfinansowane w ramach programu ramowego UE, dotyczące badania interakcji laser-materia,
• umowy z Europejską Agencją Kosmiczną oraz we współpracy z programami ramowymi UE, które dotyczą badań silników plazmowych dla nanosatelitów,
• badania koordynowane przez CRP IAEA (ang. Coordinated Research Project International Atomic Energy Agency), współfinansowane przez Międzynarodową Agencję Energii Atomowej z siedzibą w Wiedniu.

Działalność badawcza Instytutu jest zorganizowana w kilka kluczowych obszarów:

• Teoretyczne oraz eksperymentalne badania procesów występujących w plazmie laserowej, szczególnie dotyczące emisji jonów, elektronów oraz promieniowania X, jak również generacji namagnetyzowanych strumieni plazmy laserowej. W ramach tego obszaru realizowane są projekty: LaserLab-Europe, EUROfusion, ELI i STFC,
• Fizyczne procesy w tokamakach i stellaratorach są badane przy użyciu dokładnych programów numerycznych opracowanych w Instytucie. Projekt: EUROfusion,
• Usuwanie zanieczyszczeń za pomocą technologii laserowej oraz monitorowanie składu materiałów ściany układu termojądrowego przy użyciu diagnostyki rozwijanej w Instytucie. Projekt: EUROfusion,
• Emisja miękkiego promieniowania rentgenowskiego oraz promieniowania VUV z plazmy w układach tokamak i stellarator, mierzona przez metody i aparaturę diagnostyczną opracowaną przez zespół Instytutu. Projekt: EUROfusion,
• Badania nad emisją neutronów oraz promieniowania elektromagnetycznego (X, γ) z systemów z magnetycznym utrzymywaniem plazmy prowadzone za pomocą diagnostyk przygotowanych oraz testowanych w Instytucie. Projekty: EUROfusion, CRP-IAEA,
• Wykorzystanie impulsowych generatorów silnoprądowych do oceny odporności sprzętu na skutki wyładowań atmosferycznych, co ma także aspekt komercyjny,
• Studia nad procesami fizycznymi w gorącej plazmie komprymowanej polem magnetycznym w urządzeniu PF-1000U, obejmujące m.in. reakcje syntezy izotopów wodoru. Projekty: CRP-IAEA, ICDMP,
• Badania, budowa i optymalizacja małomocowych plazmowych silników Halla w IFPiLM, z wykorzystaniem także modelowania numerycznego. Projekty realizowane w ramach NCBiR, ESA oraz programów ramowych UE.

---

Oceń: Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy im. Sylwestra Kaliskiego

---