ГОДИШЕН ДОКЛАД ЗА ДЕЙНОСТТА за развитието
Документи
Приложение №. 13 към Договор №. 4N/2016 Изпълнител: НАЦИОНАЛЕН ИНСТИТУТ ПО ЛАЗЕРНА, ПЛАЗМНА И РАДИАЦИОННА ФИЗИКА Фискален код: RO 9052135
ГОДИШЕН ДОКЛАД ЗА ДЕЙНОСТТА относно развитието на основната програма
LAPLAS № IV № 4N/2017 година 2017
Продължителност на програмата: 2 години Начална дата: март 2016 г. Дата на завършване: декември 2017 г.
Цел на програмата: Програмата LAPLAS IV предлага провеждане на фундаментални и приложни изследвания в областта
приоритети, установени от SNCDI 2014-2020 (еко-нанотехнологии и усъвършенствани материали, космос и сигурност, здравеопазване), от областите на компетентност на INFLPR, за да се гарантира повишаване на конкурентоспособността на румънската икономика чрез иновации, увеличаване на приноса на Румъния за напредъка на знанията и повишаване ролята на науката за решаване на проблемите на обществото.
Целта на програмата се определя от нейните общи цели, които са обобщени по-долу:
Цел 1 INFLPR: Разширени изследвания с използване на лазери, плазма и радиация за областите на интелигентната специализация и обществения интерес В рамките на тази обща цел бяха открити следните специфични цели, съответстващи на проектите, предложени за финансиране чрез Основната програма:
1. Изследване на явленията на взаимодействие между материята във всички агрегатни състояния и ултраинтензивните електромагнитни полета, прилагани едновременно с екстремни температури и/или облъчвания с заредени частици;
2. Синтез на обработка и характеризиране на микро- и наноструктури и наноматериали с нови структурни, композиционни и функционални свойства, направени от лазерни, плазмени или радиационни техники за приложения в фотониката, химията, микрооптофлуидиката и модерните индустрии;
3. Мултидисциплинарни изследвания, базирани на лазерни и плазмени техники за разработване на биоматериали и функционализирани лекарства, устройства с медицински и диагностични приложения и за намаляване на замърсяването;
4. Приложни изследвания с лазери, плазма и радиация за разработване на усъвършенствани материали за използване в нововъзникващи технологии в областта на енергетиката, околната среда, здравето, космоса и сигурността.
Изпълнението на тези цели цели: i) получаване, в тематичната област на института, на нови теоретични и експериментални резултати.,
специални, които могат да бъдат разработени в рамките на национални програми (PNIII), двустранни и международни (HORIZON 2020, LASERLAB III, EURATOM, ESA и др.);
ii) разпространение на получените резултати, като по този начин се повишава престижът на Румъния в международния научен свят;
iii) развитие на технико-материалната база на института чрез закупуване на ново оборудване, както и чрез модернизиране на някои инсталации, което води до повишаване на научните и технологични показатели на INFLPR;
iv) разработване на нови технологии или оборудване, изисквани от пазара.
Финансирането на целите на проекта LAPLAS IV PN 4N за 2017 г. беше извършено по следния начин:
В рамките на целта „Изследване на явленията за взаимодействие между материята във всички агрегационни състояния и ултраинтензивните електромагнитни полета, прилагани едновременно с екстремни температури и/или облъчване с заредени частици“ беше финансиран проект PN 16 47 01 01 „Разширени изследвания върху материята в екстремни условия ”, по време на която тази година се проведоха 10 фази, през януари-декември 2017г.
В рамките на целта „Беше финансиран синтез, обработка и характеризиране на микро- и наноструктури и наноматериали с нови структурни, композиционни и функционални свойства, постигнати чрез лазерни, плазмени или радиационни техники за приложения в фотониката, химията, микрооптофлуидиката и модерните индустрии“ проект, озаглавен PN 16 47 01 02 „Синтез, обработка и характеризиране на микро- и наноструктури и наноматериали, направени чрез лазерни, плазмени или радиационни техники“, който се осъществи тази година чрез изпълнение на 17 фази през януари-декември 2017 г.
В рамките на целта „Мултидисциплинарни изследвания, базирани на лазерни и плазмени техники за разработване на биоматериали и функционализирани лекарства, устройства с медицински и диагностични приложения и за намаляване на замърсяването“ беше финансиран проектът, озаглавен PN 16 47 01 03 „Мултидисциплинарни изследвания с лазери, плазма и радиация в обществени приоритетни области (околна среда и здраве) “, извършена тази година чрез провеждане на 17 фази през януари-декември 2017 г.
В рамките на целта „Приложни изследвания с лазери, плазма и радиация за разработване на съвременни материали за използване в нововъзникващите технологии в областта на енергетиката, околната среда, здравеопазването, космоса и сигурността“ беше финансиран проект, озаглавен „Приложни изследвания с лазери, плазма и радиация, предназначена за развитието на нововъзникващи технологии (в областта на здравеопазването, енергетиката, сигурността и околната среда) “с код PN 16 47 01 04, по време на който тази година се проведоха 17 фази между януари и декември 2017 г.
2. Как се изпълнява програмата: 2.1. Описание на дейностите (като се използва и информацията от фазовите доклади, приложение № 9)
По-долу са описани основните дейности, извършени в рамките на проектите, финансирани за 2017 г.
PN 16 47 01 01: Разширено изследване на материята в екстремни условия Етап I-P1
Фаза No. 11 Заглавие: „Конфигурация на ултраинтензивни лазерни лъчи Airy-Bessel за генериране на THZ излъчване с висока енергия“ Отговорен: д-р Traian DASCALU Срок: 15.03.2017 г.
Цели на фазата на договора: Изследване и моделиране на ултраинтензивни греди тип Airy и Bessel, за да се генерират високоенергийни THz греди.
Описание на дейностите По време на тази фаза на договора бяха проведени теоретични симулации по отношение на конфигурацията на ултраинтензивните лъчи Airy и Bessel, за да се генерира THZ излъчване с висока мощност и да се преодолеят съществуващите ограничения с помощта на гауссови лъчи. Симулациите бяха в съответствие с
данните, получени по време на експериментите, проведени в лабораторията CETAL-PW. За 90 mJ енергия на изпомпващия лъч, чийто профил на интензитет е описан чрез функция SuperGaussian, е получена импулсна енергия THz от 100nJ. За същата енергия на изпомпване, но с напречен профил на интензитет от тип Бесел, измерената енергия е 22 пъти по-висока, което означава 2219 nJ. По този начин е получена ефективността на преобразуване с порядък на величина, което се дължи както на получаването на по-дълга плазмена нишка, но и на по-равномерното разпределение на електроните в плазмата.
Фаза No. 12. Заглавие: Разработване, тестване и калибриране на диагностични системи, свързани с експерименти за ускоряване на частиците при лазерно-плазмен взаимодействие Отговорен: д-р C. Diplasu Срок: 15.03.2017
Цели на фазата на договора: Взаимодействието на мощния лазер (PW) с всякакъв вид мишена създава екстремни условия за съществуването на материя, ултра-плътни плазми, в които се развиват релативистки вълни, чийто основен резултат е ускорението на електроните и след това на протоните или йоните, до енергии, сравними с тези, получени в класическите ускорители, но на много по-малки разстояния (порядък от милиметри). В този контекст основната цел на тази фаза е да предложи, разработи и калибрира диагностични методи за бързо определяне на вида на ускорените частици (електрони или протони) и да измери с достатъчно добра точност за приложения, разпределение на енергията и ъгъл на електронни и протонни лъчи в експерименти с лазерно-плазменно ускорение, проведени в мощната лазерна инсталация в лабораторията CETAL-PW.
Описание на дейностите По време на тази фаза са внедрени (разработени и тествани) специфични методи за диагностика на ускорени лъчи от частици (електрони, протони) при взаимодействие с лазер-плазма. При практическата реализация на експерименталните диагностични устройства бяха взети предвид конфигурацията на лазерната система PW и заграждението за взаимодействие от CETAL. По принцип е проектирано и построено устройство за откриване и измерване на разпределението на енергията на ускорените електронни лъчи. Това е спектрометър с постоянен магнит (B
0,5 T), имащи като електронен детектор фосфоресциращи плочи (плаки с изображения - IP) и способни да измерват енергии до 150 MeV. Кривите на калибриране са генерирани чрез числени симулации. За откриване на протони са използвани различни радиохромни филмови пакети (RCF), чийто компонент е симулиран с програмата Monte Carlo SRIM-2008. Резултатите от симулациите предоставят информация за пътя на протоните в пакета RCF в зависимост от падащата енергия. Резултатите от изследването бяха представени на международна конференция (2 устни презентации) и в семинар, организиран от CETAL.
Фаза No. 13 Заглавие: „Диагностични изследвания на плазмата, използвана за поддържане на оптични компоненти и подчертаване на ефектите от морфологични и композиционни модификации, произведени върху умишлено замърсени тестови повърхности“ Отговорен: д-р Г. ДИНЕСКУ Краен срок: 15.05.2017 г.
Цели на фазата на договора: Научни данни за температурата и плътността на плазмените видове; резултати по отношение на морфологичните и композиционни характеристики на повърхностите, обработени в плазма