Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v. v. i.

V uplynulém roce se ústav vícekrát objevil v médiích, a to zpravidla v souvislosti se stěhováním a instalací tokamaku COMPASS D. Tokamak COMPASS D, velké fyzikální zařízení evropského významu v oblasti generace vysokoteplotního plazmatu, je jistě „vlajkovou lodí“ ústavu, ale studium vysokoteplotního plazmatu není jediným špičkovým tématem, jež se v ústavu řeší (Vesmír 87, 274, 2008/5).

Celosvětově se intenzivně hledají nové zdroje energie, které pomohou světu vyrovnat se s rostoucími nároky na zajištění jejího dostatku, a zároveň budou ekologicky „vlídné“ a zdrojově téměř neomezené. V Provence na jihu Francie se staví první termojaderný reaktor ITER, který by měl prokázat možnost získávat energii z fúze na zařízeních s magnetickým udržením plazmatu. Ústav fyziky plazmatu se do tohoto projektu zapojil již před dvěma desítkami let, nejprve teoretickými výpočty a modely, později návrhy a testy speciálních sond. Nyní bude přispívat i experimentálními výsledky z tokamaku COMPASS D, který by bylo možno označit jako model ITER v poměru 1 : 10. Veškerý výzkum v ústavu probíhá v široké a intenzivní mezinárodní spolupráci – jak v rámci EURATOM, tak s dalšími zeměmi, například s USA.

I část dalšího výzkumu ústavu je směrována k novým zdrojům energie. Ústav představuje světovou špičku v generaci „nízkoteplotního“ plazmatu („jen“ asi 25 000 °C). Má patentovány plazmatrony, jež k tvorbě horkého plazmatu využívají vodu nebo vodu a inertní plyn (ve světě jsou známy jako „water stabilized plasma – WSP®). Uplatnění nacházejí jak v materiálovém inženýrství, tak při zplyňování (gasifikaci) odpadu či biomasy. V ústavu bylo vyvinuto zařízení „Plasgas“ , v němž se z biomasy získává vysoce energetický syntetický plyn. Na zařízení je podán „evropský“ patent a je o ně velký zájem.

V materiálovém inženýrství mohou WSP® plazmatrony vytvářet materiály se specifickými vlastnostmi, které by se daly jinak připravit jen těžko nebo vůbec a které lze využívat v extrémních pracovních podmínkách.

Výzkum v této oblasti je důležitý i proto, že klíčovým problémem termojaderných reaktorů jsou materiály.

K světové špičce patří i oddělení ústavu studující různé typy výbojů v kapalinách a plynech. Výboji ve vodě lze generovat rázové vlny, které v litotryptoru (přístroji, jenž byl rovněž vyvinut v ústavu) bezoperačně drtí ledvinové kameny pacientům řady nemocnic v ČR. V jiném uspořádání lze plazmatickým výbojem ve vodě rozkládat přítomné nečistoty, „klouzavý“ výboj na vzduchu sterilizuje potraviny apod.

Od r. 2006 je součástí ústavu i skupina špičkových optiků na pracovišti v Turnově, schopná připravit unikátní optické prvky. Spolu s FZÚ AV ČR, v. v. i., ústav založil Badatelské centrum PALS, podílí se na jeho práci a zajišťuje jeho provoz. Za necelých deset let své existence si toto centrum vydobylo významné místo ve společenství velkých laserových zařízení.