Ústav fyziky plazmatu Akademie věd České republiky

Budova tokamaku

Ústav fyziky plazmatu má šest výzkumných oddělení:

• Tokamak
• Laserové plazma
• Materiálové inženýrství
• Impulzní plazmové systémy
• Plazmochemické technologie
• Centrum TOPTEC – Regionální centrum speciální optiky a optoelektronických systémů

Tokamak COMPASS

Obor plazmat studovaných v ústavu zahrnuje jak relativně studená výbojová plazmata s teplotami do 40 tisíc K (energie řádu 1 eV) až po velmi horká laserová plazmata s teplotami řádu desítek miliónů K (energie přes 1 keV). Rovněž obor hustot studovaných plazmat je velmi široký: od plazmatu s hustotou o mnoho řádů nižší než hustota plynu za atmosférického tlaku (výboje v tokamacích) až po plazma s hustotou srovnatelnou s hustotou pevné fáze (počáteční fáze vytváření laserového plazmatu). Podle doby života lze v ústavu studované typy plazmatu rozdělit na v podstatě stacionární termální -rovnovážná- plazmata (plazmatronové výboje), kvazistacionární výbojová plazmata s dobou života několik desetin sekundy (plazma tokamaku COMPASS) a nestacionární silně nerovnovážná plazmata s dobou života 1 μs i méně (impulzní plazmové systémy a laserové plazma).

Aplikovaný výzkum ústavu zahrnuje např. vývoj materiálů schopných odolávat dlouhodobému působení horkého plazmatu v tokamacích. Ty jsou připravovány plazmovými nástřiky (vodou stabilizovaným plazmatronem patentovaným ústavem), analyzovány a optimalizovány v oddělení materiálového inženýrství a pak testovány v reálných provozních podmínkách na tokamaku COMPASS.[5] Další oblastí aplikovaného výzkumu jsou pokročilé optické systémy, vyvíjené jak pro průmyslovou sféru, tak pro výzkumné organizace, včetně např. ESA.

Centrum PALS s laserem Asterix

• 1. 1. 1959 Založení Ústavu vakuové elektroniky Československé akademie věd z cca 50 bývalých zaměstnanců Výzkumného ústavu vakuové elektroniky - zejména oddělení urychlovačů; ředitel Ing. Jan Váňa.
• 1960 Vývoj lékařského betatronu ve spolupráci s Chiranou (Karel Rytina, Lubomír Pikulík…)
• 1963 Experimentální zařízení Elman 1 - spuštění lineární magnetické plazmatické pasti s elektronovým svazkem (Miloš Seidl…).
• 1968 Transformace Bernsteinových vln - dodnes často citovaná teoretická práce (Vladimír Kopecký, Josef Preinhaelter).
• 1972 Zachycení elektronů svazku do vln vybuzených tímto svazkem, univerzálnost silně nelineárního efektu - teoretická předpověď (Karel Jungwirth), experimentální důkaz na zařízení ELMAN II (Pavel Šunka, Jiří Ullschmied, Vojtěch Piffl).
• 1973 Silové působení vf vln na plazma – základní, dodnes citovaná, teoretická práce (Richard Klíma, Václav Petržílka).
• 1975 Virtuální katoda výkonového elektronového svazku - předpověď vzniku a využití (Karel Jungwirth), experimentální důkaz na zařízení REBEX: generace nad tepelných elektronů, kolektivní urychlení iontů a zvýšení účinnosti ohřevu plazmatu při využití účinku virtuální katody (Pavel Šunka…).
• 1976 Experimentální toroidální zařízení INTERMEZZO - potvrzení Klímovy a Petržílkovy teorie (Jindřich Musil, Jiří Ďatlov…).
• 1979 Zřízení oddělení aplikované fyziky plazmatu – syntéza NOx, povrchové vrstvy Si3N4 (Jindřich Musil, Laco Bárdoš…)
• 1981 Rozšíření ÚFP o skupinu zabývající se vodou stabilizovaným plazmatronem - převod z organizace Aquacentrum.
• 1983–1984 Rekonstrukce tokamaku TM-1-MH na CASTOR - Czechoslovak Academy of Sciences TORus (František Žáček, Jan Stöckel…).
• 1984 Experimentální zařízení Z-pinch - zahájení činnosti výboje s impulsním napouštěním plynu – intenzivního zdroje rtg záření (Aleš Krejčí…).
• 1985 Rozšíření ÚFP o skupinu struktury materiálů (Pavel Chráska…).
• 1985–1989 Rtg analyzátor vyvinutý a vyrobený v ÚFP prokázal na zařízení GOL ohřev hustého plazmatu na teploty řádu keV (Jaroslav Rauš, Vojtěch Piffl, Ústav jaderné fyziky, Novosibirsk).
• 1985–1990 Deterministický chaos - numerické simulace nelineární interakce elektromagnetických vln s plazmatem (Ladislav Krlín, Pavel Pavlo, Zdeněk Gášek).
• 1988 Teorie Langmuirových solitonů a silné plazmové turbulence - první zahraniční spoluautor v prestižní sérii „Voprosy těorii plazmy“ (Karel Jungwirth).
• 1988 Generátor fokusovaných rázových vln pro drcení ledvinových kamenů - dokončen ve spolupráci s 1. LF UK - Interní klinikou (Pavel Šunka, Jiří Beneš…).
• 17. 11. 1989 Oslavy 30. výročí založení ústavu (společenský večer v Savarinu).
• 1990–1994 International Board of Advisors. Studie v rámci projektu (EURATOM) termonukleárního experimentálního reaktoru ITER (Pavol Pavlo, Ladislav Krlín, Richard Klíma).
• 1990–1994 Numerické simulace interakce dolně hybridních vln s elektrony a alfa-částicemi v tokamaku-reaktoru (Pavol Pavlo, Ladislav Krlín).
• 1994 Instalace čtyřkanálového rtg spektrometru vyrobeného v ÚFP na tokamaku TCV v École Polytechnique Fédérale de Lausanne (Vojtěch Piffl, Jaroslav Rauš, Aleš Krejčí).
• 1994–2000 Numerické simulace anomální difúze iontů v nízkofrekvenční turbulenci plazmatu tokamaku v jednoduchém modelu stacionárního periodického potenciálu (Ladislav Krlín, Vojtěch Svoboda, Jan Stöckel).
• 1996 Experimentální zařízení CAPEX – rychlý kapilární výboj v argonem plněné kapiláře („přenosný“ rtg laser) - zahajuje činnost (Karel Koláček…).
• 30. 6. 1997 ASTERIX IV - mezinárodní dohoda o předání laserového systému Asterix IV z Ústavu kvantové optiky Maxe Plancka (Garching u Mnichova) do ÚFP/FZÚ v Praze.
• 22. 12. 1999 EURATOM: podepsána Asociační dohoda EURATOM/IPP.CR. 
• 8. 6. 2000 Prague Asterix Laser System (PALS) - oficiální spuštění laserového systému v Badatelském centru PALS – společném pracovišti ÚFP AV ČR a FZÚ AV ČR (Karel Jungwirth, Jiří Ullschmied, Karel Rohlena…).
• 2004 Badatelské centrum PALS se stává členem konzorcia 17 laboratoří z 10 evropských zemí LASERLAB-EUROPE.
• 2004 Spuštění plazmochemického reaktoru Plasgas (Milan Hrabovský, Vladimír Kopecký).
• 20. 10. 2007 Tokamak COMPASS dorazil do Prahy.
• 1. 4. 2008 Slavnostní odhalení tokamaku COMPASS za účasti představitelů EURATOM, UKAEA, EFDA, AV ČR a vlády České republiky.
• 9. 12. 2008 První plazma tokamaku COMPASS.
• 19. 2. 2009 Slavnostní spuštění tokamaku COMPASS.
• 1. 10. 2010 Vytvořeno Regionální centrum speciální optiky a optoelektronických systémů „TOPTEC“ v Turnově.
• 23. 6. 2011 Britský premiér David Cameron na návštěvě COMPASSu
• 15. 3. 2012 Otevření Laboratoře plazmových technologií v Praze - Letňanech
• 1. 2. 2015 RNDr. Radomír Pánek, Ph.D., ředitelem.