Działo plazmowe działa już w Świerku.
Działo plazmowe działa już w Świerku. Foto:You tube/4laby

Wbrew nazwie, nie da się z niego strzelać do wrogich jednostek. Unikatowe działo plazmowe, opracowane w Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku, otwiera drogę do nowych możliwości w nauce i przemyśle. Między innymi do modyfikacji właściwości stali i łączenia nietypowych powierzchni.

REKLAMA
Zadaniem działa jest wytworzenie intensywnego wyładowania plazmowego, trwającego zaledwie ułamek sekundy, które przetapia powierzchnię stali i jednocześnie wprowadza do niej atomy ceru i lantanu. Dzięki temu procesowi powstaje materiał o podwyższonej odporności na utlenianie w wysokiej temperaturze. Bezcenny w nauce i technice.
Jak plazma kosmiczna
Nowa aparatura o nazwie IBIS II to zmodyfikowana i unowocześniona wersja oryginalnej, chronionej patentami konstrukcji opracowanej przez pracowników instytutów w Świerku. Jest to efekt pracy fizyków i inżynierów z Narodowego Centrum Badań Jądrowych.
– 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.
Modyfikacja stali
Urządzenie to otwiera nowe możliwości zarówno w zakresie badań plazmy wysokotemperaturowej jak również opanowania nowatorskich technologii modyfikacji powierzchni ciał stałych w przemyśle. W skrócie, chodzi o modyfikację stali. W rezultacie powstaje materiał o podwyższonej odporności na reakcje utleniania. Bardzo ceniony między innymi przy budowie reaktorów termojądrowych.
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.
Szlachetna stal
Prowadzone w Świerku badania obejmują m.in.: uszlachetnianie powierzchni metali i ceramik, uodpornianie stali na utlenianie w wysokiej temperaturze, zwiększanie zwilżalności, czy wytwarzanie złącz ceramika–metal. Badania obejmują również wytwarzanie materiałów, które są przyszłością elektroniki, czyli takich jakie łączą cechy półprzewodnika i ferromagnetyka, jak też ulepszone metody sklejania materiałów o odmiennej strukturze z pomocą 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.
Prof. dr hab. Grzegorz Wochna

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.

Całkowita wartość projektu wynosi prawie 40 mln zł.

Napisz do autora: dariusz.rembelski@innpoland.pl