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Presentazione e missione di IFP

La missione dell'Istituto, sviluppata e consolidata in un quarantennio di attività svolta in collaborazione con istituzioni scientifiche nazionali ed internazionali e nel quadro dei piani di ricerca dell'Euratom, consiste nella ricerca scientifica e tecnologica nel campo della Fisica del Plasma con particolare riguardo alle sue applicazioni finalizzate alla realizzazione della Fusione Termonucleare Controllata come una delle opzioni più valide per una sorgente di energia sicura, sostenibile per l’ambiente, praticamente inesauribile per le generazioni future. A supporto di questa attività strategica l’IFP è anche impegnato in attività di divulgazione, formazione e training sia mediante corsi tenuti presso l’Università, sia internamente ai propri laboratori, sia infine organizzando iniziative di comunicazione aperte a studenti delle scuole secondarie e delle università.

Le attività di ricerca si articolano in: partecipazione a campagne sperimentali su macchine per il confinamento magnetico dei plasmi da fusione (principalmente su tokamak), studi teorici e di modellizzazione di plasmi termonucleari, sviluppo di sistemi diagnostici per plasmi da fusione, studi sperimentali sull’interazione dei plasmi con materiali solidi anche utilizzando installazioni sperimentali presenti in Istituto.

Le principali competenze che sono state sviluppate negli anni in IFP riguardano la fisica e le tecnologie delle onde elettromagnetiche millimetriche, sia di potenza per il riscaldamento dei plasmi da fusione, sia di segnale per applicazioni in campo diagnostico di plasmi da laboratorio e astrofisico; lo sviluppo di diagnostiche di plasmi termonucleari basate sulla raccolta e l’analisi degli spettri di neutroni e raggi gamma e di radiazione millimetrica emessi dal plasma; la formulazione di modelli teorici dell’interazione di onde elettromagnetiche con plasmi magnetizzati, l’analisi interpretativa di dati sperimentali sui processi di trasporto di energia e particelle del plasma mediante codici numerici fluidi e cinetici, e la modellizzazione di instabilità magnetoidrodinamiche; lo studio sperimentale dei processi di interazione di plasmi di laboratorio con superfici materiali, il trattamento di queste ultime mediante esposizione al plasma e la loro diagnostica.

GyM@IFP
Macchina lineare a confinamento magnetico GyM
 

Nei laboratori di IFP operano diverse installazioni sperimentali a plasma, tra cui la macchina lineare GyM per la ricerca di base sui plasmi e per lo studio dell’interazione plasma-materiali, alcuni reattori capacitivi a radiofrequenza per il trattamento al plasma di superfici e una micro-torcia al plasma per deposizioni di film sottili di carbonio. 

Beam Tracing Code Output
Simulazione mediante codice di beam tracing della propagazione di onde ciclotroniche elettroniche in un plasma a sezione circolare.

 

Gran parte delle attività dell’IFP viene perseguita nel quadro di ampie collaborazioni con Centri di Ricerca ed Università nazionali ed internazionali, in particolare nell’ambito del programma fusione della Comunità Europea.

La formazione del personale interno, di studenti e candidati al Dottorato di Ricerca viene perseguita nel quadro di ampie collaborazioni con Istituti Scientifici ed Università nazionali ed internazionali.

 
Il personale dell'IFP comprende attualmente 27 Ricercatori, 10 Collaboratori tecnici, 5 unità di personale per amministrazione e segreteria, 9 Assegnisti/Contrattisti e 12 collaboratori esterni. 

Storia di IFP

IFP - Area3
Ingresso IFP - via R.Cozzi 53 - 20125 Milano

L'Istituto venne costituito come Laboratorio di Fisica del Plasma ed Elettronica Quantistica nel 1970 sotto la direzione del Prof. Piero Caldirola con due sezioni distinte: una dedicata ai plasmi presso l'Università di Milano e una di elettronica quantistica presso il Politecnico di Milano.

L'attività sperimentale della sezione plasmi riguardava scariche in gas ionizzati, mentre l'attività teorica si occupava principalmente della propagazione di onde radio nella ionosfera, oltre che dell'interpretazione degli esperimenti. Successivamente nel 1975, le due sezioni divennero autonome e quella di plasmi mantenne la denominazione di Laboratorio di Fisica del Plasma, denomitato successivamente Istituto di Fisica del Plasma (1979). Nel 1976, inizia la collaborazione scientifica europea nell'ambito dell'Associazione EURATOM-CNR, costituita insieme all'Istituto Gas Ionizzati di Padova.

THOR @ MI
Esperimento THOR progettato a Culham e operativo a milano dal 1978 al 1989.

 

Nell'ambito di questa associazione, fu realizzato e operò sperimentalmente il tokamak THOR (un esperimento progettato a Culham e operativo a Milano dal 1978 al 1989), fornito di sistema di potenza addizionale a radiofrequenza a 28 GHz per il riscaldamento della componente elettronica. Questo ed altri esperimenti furono finanziati come "prioritari" in ambito Euratom.

THOR@IFP
Una sezione originale del tokamak THOR nell'area espositiva di IFP.

Con la costituzione dell'Associazione EURATOM-ENEA-CNR (1985-2013) viene unificato a livello nazionale il rapporto con l'Euratom degli istituti di ricerca italiani che studiano la fusione. L'esperienza acquisita sul tokamak THOR ha consentito all'Istituto di progettare, di realizzare e gestire scientificamente e tecnologicamente l'esperimento di riscaldamento addizionale a radiofrequenza a 140 GHz del plasma del tokamak FTU, presso il centro ENEA di Frascati, con finanziamento "prioritario" Euratom. 

A partire dal 2014 l’Istituto afferisce al consorzio EUROfusion costituitosi tra 28 Paesi membri dell’Unione Europea più la Svizzera con l’obiettivo di perseguire specifiche missioni identificate dalla comunità scientifica europea per la realizzazione di un reattore a fusion commerciale entro la metà del secolo, secondo linee guida contenute in una roadmap condivisa. 

Timeline IFP
Timeline di IFP.

Maggiori informazioni sulle specifiche attività di ricerca sono contenute nella sezione Attività di ricerca.

L'Istituto di Fisica del Plasma è inoltre inserito nelle seguenti reti e strutture:

QuESTIO, Quality Evaluation in Science and Technology for Innovation Opportunity, è uno strumento ideato da Regione Lombardia per promuovere l’ecosistema dell’innovazione inteso come insieme di soggetti diversi attivi nel campo della ricerca e innovazione attraverso la mappatura dei Centri di ricerca e innovazione (CRTT), delle Attività Produttive e dei Cluster Tecnologici Lombardi (CTL).

LOMBARDY ENERGY CLEANTECH CLUSTER® è un sistema produttivo lombardo per l'energia e l'ambiente, riconosciuto ufficialmente da Regione Lombardia, che si fonda su tradizioni e competenze fortemente radicate in tutto il territorio. 

LOMBARDY ENERGY CLEANTECH CLUSTER® opera sulle seguenti aree tecnologiche ed operative:

1. Power generation – energia convenzionale e nucleare;

2. Energie rinnovabili;

3. Gestione e depurazione delle acque;

4. Smart Grids – trasmissione e distribuzione intelligente dell'energia;

5. Efficienza energetica;

6. Edilizia sostenibile (ambito civile e industriale).

La missione della Fondazione è di promuovere la ricerca, lo sviluppo e l’innovazione nel settore dell’energia e dell’ambiente, di diffondere presso i cittadini, le istituzioni, gli enti privati, gli organi di informazione ed in generale l’opinione pubblica, una migliore conoscenza delle tematiche e delle problematiche in materia energetica ed ambientale, anche favorendo il coinvolgimento e la sensibilizzazione delle realtà istituzionali, nonché degli organismi e delle autorità competenti in materia.

 EnergyLab è una Fondazione senza scopo di lucro che interpreta le istanze pubbliche, private e sociali. 

Promuove il finanziamento per la ricerca e l’innovazione nel settore dell’energia, sviluppa programmi di approfondimento, divulgazione e sensibilizzazione sulle tematiche energetiche, ambientali e del territorio.

Inoltre eroga servizi ad alto contenuto specialistico, per la crescita del capitale umano, la diffusione delle competenze, la creazione di reti di collaborazione.


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