Co je to plazma?

Plazma je čtvrté skupenství látky, v němž nacházíme volné nosiče nábojů. Jde tedy alespoň o částečně ionizované prostředí, které dokáže kolektivně reagovat na elektrická i magnetická pole a samo tato pole vytvářet. Většina atomární látky ve vesmíru je v plazmatickém skupenství. Hvězdy jsou obří plazmatické koule a mlhoviny rozsáhlá plazmatická oblaka. S plazmatem se ale setkáme i na Zemi – v kanálech blesků, v ionosféře a magnetosféře a samozřejmě v laboratořích plazmatických fyziků. Plazma totiž dokáže být mimořádně užitečné a aniž bychom si to uvědomovali, setkáváme se s ním na každém kroku – ať už jde o plazmatem upravená vlákna vašeho trička, kuchyňský nůž s odolnou vrstvou nanesenou v plazmatu či plazmovou televizi.

Co Vám nabízíme?

Fyzika plazmatu je prudce se rozvíjející obor, jehož využití sahá od kosmického výzkumu přes energetiku, zbraně, pohony, spotřební elektroniku, povrchové úpravy, potravinářství, lékařství  až po nanotechnologie. Na katedře se zabýváme nízkoteplotním i vysokoteplotním plazmatem. Největší skupina se věnuje plazmovým pinčům – silně stlačeným plazmovým vláknům, v nichž probíhá termojaderná fúze. Další skupiny se zabývají například ekologickými aplikacemi elektrických výbojů za atmosférického tlaku, aplikacemi plazmatu v medicíně nebo numerickými simulacemi procesů probíhajících v laboratorním i vesmírném plazmatu. Katedra fyziky úzce spolupracuje se třemi ústavy Akademie věd České republiky – s Ústavem fyziky plazmatu, s Astronomickým ústavem a s Fyzikálním ústavem.

Co Vás naučíme?

Absolvent doktorského studia oboru Fyzika plazmatu by měl získat široký přehled o současné fyzice plazmatu – tedy jak o diagnostice plazmatu, jeho teoretickém popisu i jeho numerických simulacích. Samozřejmě, že se někteří studenti věnují více experimentům, jiní teorii nebo simulacím. Možnost získat základy ve všech třech pilířích fyziky plazmatu má ale každý. Každý absolvent by se po absolvování studia měl orientovat v současné fyzice plazmatu, jejích posledních trendech a úspěších. Měl by pochopit základní jevy v plazmatu (pohyby nabitých částic, vlny, nestability, záření plazmatu), seznámit se s základními diagnostickými metodami (měření parametrů plazmatu, rekonstrukce obrazu ze šlírových metod a dalších), pochopit základní způsoby popisu plazmatu (od pohybů nabitých částic přes magnetohydrodynamiku až po statistický popis plazmatu) a zvládnout základní numerické metody potřebné k simulacím (diferenční schémata, Particle in Cell metody, Monte Carlo metody) a získané poznatky ze všech těchto oblastí by potom měl být schopen úspěšně využívat.