Από την εστίαση της υπερ-ισχυρής δέσμης λέιζερ που διαθέτει το IPPL σε στερεούς ή αέριους στόχους, υπό συνθήκες υψηλού κενού, επιτυγχάνεται η επιτάχυνση πρωτονίων/ιόντων και ηλεκτρονίων, δημιουργώντας δέσμες ενεργητικών σωματιδίων που θα απαιτούσαν εγκαταστάσεις κύκλοτρου τεραστίων διαστάσεων και υπέρογκου κόστους για την κατασκευή και λειτουργίας τους. Οι δέσμες σωματιδίων αξιοποιούνται σε διάφορους τομείς έρευνας και εφαρμογών. Ιδιαίτερα σημαντική είναι η μελέτη εφαρμογή τους στη βιο-ιατρική, ενώ πολλές είναι και οι τεχνολογικές εφαρμογές, όπως η ακτινοβόληση ηλεκτρονικών εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται στη διαστημική τεχνολογία για την μελέτη συμπεριφοράς τους σε δόσεις ακτινοβολίας. Επιπλέον, υπό κατάλληλες συνθήκες, η αλληλεπίδραση ισχυρών στενών παλμών λέιζερ με αέριο στόχο μπορεί να οδηγήσει είτε στη δημιουργία σύμφωνου φωτός πολλαπλάσιας συχνότητας της δέσμης λέιζερ,  είτε στην παραγωγή φωτονικής ακτινοβολίας betatron  που αποτελεί πεδίο έρευνας αιχμής και καινοτόμων εφαρμογών όπως, μεταξύ άλλων, η δυνατότητα υψηλής χωροχρονικής ευκρίνειας απεικόνισης της δομής της ύλης, που αναπτύσσεται στο Ινστιτούτο. Συστηματική έρευνα διεξάγεται στο IPPL για την δυναμική εξέλιξη κατά την αλληλεπίδραση ισχυρών παλμών λέιζερ με στερεούς στόχους, μελετώντας όλα τα στάδια αυτής, από την αρχική στερεά κατάσταση της ύλης έως την κατάσταση πλάσματος. Η έρευνα αυτή αποτελεί ένα σημαντικό  ζητούμενο στην διεθνή προσπάθεια για την παραγωγή ενέργειας από σύντηξη με ισχυρές δέσμες λέιζερ, όπου η ανάπτυξη ασταθειών πλάσματος περιορίζει την ενεργειακή απόδοση. Το IPPL συμμετέχει για το σκοπό αυτό στα δίκτυα έρευνας HiPER  και Eurofusion.  

Υλοποιούνται

• Ultrahigh intensity laser – matter/plasma physics and technology

  • High energy particle acceleration and plasma transport

  • X-ray and γ-ray sources

  • Ultrahigh magnetic field generation

  • Applications of secondary sources in material and biomedical science

• Laser probing plasma diagnosis

  • Laser target diagnostics

  • Laser shadowgraphy

  • Laser schliering imaging

  • Laser interferometric methods

  • Gas jet laser characterization

  • Plasma spectroscopy

  • Plasma radiography