Στο Ινστιτούτο υλοποιείται έρευνα που αφορά την αδρανειακή σύντηξη με χρήση laser, καθώς και τη σύντηξη με ισχυρά μαγνητικά πεδία σε συνεργασία με επιστήμονες κορυφαίων ευρωπαϊκών πανεπιστημίων. Το IPPL συμμετέχει για τον σκοπό αυτό στα ερευνητικά δίκτυα HiPER+ και Eurofusion. Το πρόγραμμα HiPER+ (High Power Energy Research+) είναι ένα ευρωπαϊκό πρόγραμμα για την Αδρανειακή Ενέργεια Σύντηξης (IFE), με αποστολή την επίδειξη της ανάφλεξης μέσω λέιζερ στο σχήμα direct-drive και την ανάπτυξη τεχνολογιών που θα ανοίξουν τον δρόμο για τον εμπορικό αντιδραστήρα σύντηξης. (www.laserfusion.eu/)
Atzeni, S., Batani, D., Danson, C.N., Gizzi, L.A., Le Pape, S., Miquel, J-L., Perlado, M., Scott, R.H.H., Tatarakis, M., Tikhonchuk, V., Volpe, L. (2022). Breakthrough at the NIF paves the way to inertial fusion energy. Europhysics News, 53, 18-23. https://doi.org/10.1051/epn/2022106
Batani, D., Colaïtis, A., Consoli, F., Danson, C.N., Gizzi, L.A., Honrubia, J., Kühl, T., Le Pape, S., Miquel, J.-L., Perlado, J.M., Scott, R.H.H., Tatarakis, M., Tikhonchuk, V., Volpe, L. (2023). Future for inertial-fusion energy in Europe: a roadmap. High Power Laser Science and Engineering, 11, e83. https://doi.org/10.1017/hpl.2023.80
Ερευνητικές Περιοχές
α) Μελέτη της πρώιμης χρονικής εξέλιξης των ablators
Μελέτη της πρώιμης χρονικής εξέλιξης ablators με χρήση παλμικών laser και φαινομένων προθέρμανσης με laser συνεχούς κύματος (CW). Διερεύνηση των μηχανισμών «αποτύπωσης» (imprint) και της δυναμικής γέννησης ασταθειών. Κλιμακούμενη δυναμική ablators. Υλικά όπως Au, Al, Si, CH, W, C και πολυστρωματικοί στόχοι υπό ακραίες συνθήκες φόρτισης.
Επιλεγμένες δημοσιεύσεις
Kaselouris, E., Fitilis, I., Skoulakis, A., Orphanos, Y., Koundourakis, G., Clark, E. L., Chatzakis, J., Bakarezos, M., Papadogiannis, N. A., Dimitriou, V., & Tatarakis, M. (2020). The importance of the laser pulse–ablator interaction dynamics prior to the ablation plasma phase in inertial confinement fusion studies. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 378(2184), 20200030. https://doi.org/10.1098/rsta.2020.0030
Kaselouris, E., Skoulakis, A., Tazes, I., Orphanos, Y., Fitilis, I., Bakarezos, E., Papadogiannis, N., Dimitriou, V., & Tatarakis, M. (2022). Preliminary study of early time dynamics during pulsed laser interaction with a CH ablator target. 48th EPS Conference on Plasma Physics, June 27 – July 1. https://info.fusion.ciemat.es/OCS/EPS2022PAP/pdf/P1a.203.pdf
β) Φθορά εξαρτημάτων που έρχονται σε επαφή με πλάσμα (Plasma Facing Components – PFC) λόγω πρόσπτωσης ηλεκτρονίων διαφυγής
Μοντελοποίηση πειραμάτων φθοράς σε C και W που προκαλούνται από ηλεκτρόνια διαφυγής στα τοκαμάκ WEST και AUG (i) Μοντελοποίηση της θερμομηχανικής απόκρισης των PFC με το λογισμικό LS-DYNA (σε συνεργασία με το KTH, Στοκχόλμη). (ii) Κατανόηση του μηχανισμού έκρηξης των PFC (σε συνεργασία με το KTH, Στοκχόλμη).