W Narodowym Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) zbudowano unikatowe w skali światowej źródło plazmy IBIS II, otwierające drogę do nowych zastosowań w nauce i przemyśle.

Nowo wybudowane źródło plazmy, działo IBIS II, to zmodyfikowana i unowocześniona wersja oryginalnej, chronionej patentami konstrukcji opracowanej przez pracowników instytutów w Świerku. To efekt  pracy fizyków i inżynierów Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ), zrealizowanej w ramach projektu „Wzmocnienie potencjału innowacyjnego Ośrodka w Świerku w zakresie rozwoju technologii wykorzystujących promieniowanie jonizujące”. Urządzenie to otwiera nowe możliwości zarówno w zakresie badań plazmy wysokotemperaturowej jak również  opanowania nowatorskich technologii modyfikacji powierzchni ciał stałych do zastosowań przemysłowych.

Ważną cechą plazmy wytwarzanej przez urządzenie IBIS II jest bardzo wysoka, sięgająca 100 mln stopni, temperatura plazmy oraz jej wysoka turbulencyjność, dzięki której część generowanych cząstek osiąga bardzo wysokie energie. Jednym z obszarów badań prowadzonych na IBIS-ie będzie wzmacnianie intensywności turbulencji w celu efektywniejszego przyspieszania cząstek bez ponoszenia kosztów budowy i eksploatacji specjalizowanych akceleratorów.

 „Podstawowa, nigdzie więcej niespotykaną zaletą naszego urządzenia jest to, że uzyskujemy plazmę nie w środowisku względnie gęstego gazu lecz w wysokiej próżni. Warunki, jakie jesteśmy w stanie wytworzyć, są porównywalne z warunkami panującymi w plazmie kosmicznej” - stwierdza dr Cezary Pochrybniak, Kierownik Zakładu Technologii Plazmowych i Jonowych NCBJ, kierownik projektu.

Innym ważnym kierunkiem badań jest oddziaływanie plazmy z powierzchnią ciał stałych, realizowane w warunkach silnie odbiegających od równowagi termodynamicznej i prowadzące do modyfikacji własności powierzchni nieosiągalnych metodami tradycyjnymi. Prowadzone w Świerku badania obejmują m.in.:

• uszlachetnianie powierzchni metali i ceramik, m.in. uodpornianie stali na utlenianie w wysokiej temperaturze, zwiększanie zwilżalności, wytwarzanie złącz ceramika-metal, poprawa adhezji warstw intermetalicznych itp.,
• wytwarzanie materiałów łączących cechy półprzewodniki i ferromagnetyka, pozwalających łączyć funkcje zapisu informacji z ich przetwarzaniem i przesyłaniem (kierunek badań uważany za przyszłość elektroniki),
• ulepszone metody sklejania materiałów o odmiennej strukturze,
• wszelkie inne technologie z wykorzystaniem intensywnych impulsowych wiązek jonowo-plazmowych.

"NCBJ ma wieloletnią tradycję w dziedzinie fizyki plazmy i jej zastosowań. Nowe działo plazmowe to wynik połączenia naszych kompetencji z możliwościami, jakie dają środki finansowe Unii Europejskiej” – mówi  prof. dr hab. Grzegorz Wrochna, dyrektor NCBJ – „Dziś często można  usłyszeć głosy, że naukowcy źle wykorzystali fundusze strukturalne, bo budowali budynki i kupowali aparaturę, której teraz nie potrafią wykorzystać. Moim zdaniem to marginalne zjawisko. Przykład naszego działa plazmowego pokazuje, że nie ograniczamy się do kupowania aparatury, ale konstruujemy własną, rozwijając krajowe kompetencje. Wyzwania jakie stawia budowa zaawansowanych urządzeń badawczych są znakomitym napędem rozwoju nowych technologii."

Realizacja projektu „Wzmocnienie potencjału innowacyjnego Ośrodka w Świerku w zakresie rozwoju technologii wykorzystujących promieniowanie jonizujące” znacząco poprawia warunki do prowadzenia badań naukowych. Całkowita wartość projektu wynosi 39 669 532,34 PLN. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Mazowieckiego 2007-2013.

Oto Ibis II w obiekcie kamery: https://www.youtube.com/watch?v=wdFa819OmpI

***

Narodowe Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) to jeden z największych instytutów badawczych w Polsce, zatrudniający ponad tysiąc pracowników. Zajmuje się m.in. wspieraniem budowy polskiej energetyki jądrowej, badaniami podstawowymi z dziedziny fizyki subatomowej (fizyka cząstek elementarnych i jądrowa, fizyka plazmy gorącej itp.) oraz stosowaniem metod fizyki jądrowej i produkcją urządzeń dla rozmaitych gałęzi nauki i gospodarki, w tym medycyny. NCBJ posiada jedyny w Polsce reaktor badawczy Maria wykorzystywany do wytwarzania izotopów promieniotwórczych, radiacyjnej modyfikacji materiałów oraz badań na wiązkach neutronów. Ośrodek uczestniczy w międzynarodowych przedsięwzięciach badawczych oraz w pracach nad nowymi technologiami jądrowymi. Urządzenia opracowane w NCBJ będą wdrażane w Parku Naukowo-Technologicznym w Świerku.

Więcej informacji