Projekts: Nr.1.1.1.1/19/A/020
Projekta ilgums: 01.10.2020 – 30.09.2023
Projekta zinātniskais vadītājs: Dr. habil. Phys., Prof. Uldis Rogulis
Projekta pieteicējs: LU Cietvielu fizikas institūts,
Sadarbības partneris: Light Guide Optics International, Līvāni
Projekta mērķis ir inovatīvu uz pārejas metālu elementu luminiscenci balstītu optisko materiālu un prototipa izstrāde temperatūras sensora pielietojumam.
Projekts tiks izstrādāts kopā ar sadarbības partneri Light Guide Optics International. Projekta tips ir rūpniecisks, ar saimniecisko darbību nesaistīts.
Iegūtie rezultāti tiks publicēti 4 rakstos žurnālos, kas indeksēti starptautiskajās datubāzēs (Scopus, Web of Science) un viena patenta pieteikumā. Izstrādātā materiāla pielietojamība tiks nodemonstrēta, izveidojot optisku temperatūras sensora prototipu. Projekta sākuma tehnoloģijas gatavības līmenis ir 2 (TRL 2), bet projekta noslēgumā, līdz ar prototipa izveidošanu, paredzēts sasniegt 5. tehnoloģijas gatavības līmeni (TRL 5).
Kopējais projekta finansējums ir 300 000 EUR, tajā skaitā 173 400 EUR ir ERAF līdzfinansējums.
Jaunumi par projektu
02.10.2023
Par optiskā temperatūras sensora materiālu iesniegtā publikācija ir publicēta žurnālā Latvian Journal of Physics and Technical Sciences.
Par Fe aktivatora pētījumiem kalcija aluminātos ar elektronu paramagnētiskās rezonanses un luminiscences metodēm iesniegtā publikācija ir iznākusi žurnālā Optical materials.
Par Cr aktivatora pētījumiem kalcija aluminātos iesniegtā publikācija žurnālā Materialia.atrodas recenzēšanas procesā žurnāla redakcijā.
Sagatavotais TV sižets sabiedrības informēšanai par projekta rezultātiem pārraidīts RīgaTV24 kanālā, raidījumā ,,Aktualitātes’’, septembra sākumā.
Izstrādāts un izveidots optiskā temperatūras sensora prototips, notikusi tā testēšana zinātniskās un industriālās laboratoriju vidēs.
Tiek sagatavota projekta Gala zinātniskā atskaite un noslēdzošais maksājuma pieprasījums
03.07.2023
Nobeigti Cr aktivatora pētījumiem kalcija aluminātos, sagatavota un iesniegta publikācija žurnālā Materialia.
Par optiskā temperatūras sensora materiālu sagatavota un iesniegta publikācija žurnālā Latvian Journal of Physics and Technical Sciences.
Tiek apkopoti Fe aktivatora pētījumi kalcija aluminātos ar elektronu paramagnētiskās rezonanses un luminiscences metodēm, tiek sagatavota publikācija.
Par Cr aktivatora rezultātiem prezentēts stenda referāts starptautiskajā jauno zinātnieku konferencē DOC’2023, kura notika aprīlī Rīgā.
Par optiskā temperatūras sensora materiālu un ideju sagatavots un iesniegts Latvijas patenta pieteikums, 10.05.2023.
Optiskā temperatūras sensora prototipa variants demonstrēts V Pasaules latviešu zinātnieku kongresa laikā, 20.06.2023.
Tiek gatavots TV sižets sabiedrības informēšanai par projekta rezultātiem, orientējoši jūlijā.
03.04.2023
Nobeigti Cr aktivatora pētījumi kalcija aluminātos, tiek sagatavots publikācijas melnraksts. Turpinās Fe aktivatora pētījumi kalcija aluminātos ar elektronu paramagnētiskās rezonanses un luminiscences metodēm, tiek analizēti iegūtie rezultāti.
Par Cr aktivatora rezultātiem nolasīts referāts LU CFI 39. zinātniskajā konferencē 2. martā, sagatavotas un iesniegtas tēzes starptautiskajā jauno zinātnieku konferencē DOC’2023, kura notiks aprīlī Rīgā. Tiek sagatavots Latvijas patenta pieteikums.
Notiek sagatavošanās darbi optiskā temperatūras sensora prototipa testēšanas lielumu mērījumiem un raksturošanai.
02.01.2023
Nobeigti Cr aktivatora un tiek turpināti Fe aktivatora pētījumi kalcija aluminātos. Cr aktivatora luminiscences spektri izmērīti ar laikā izšķirtās spektroskopijas metodēm gan istabas, gan zemēs temperatūrās. Novēroti trīs dažādās režģa pozīcijās izvietotu Cr jonu luminiscences spektri, tiek veikta spektru apstrāde un analīze to publicēšanai zinātniskā žurnālā.
Tiek analizēti projekta gaitā iegūtie rezultāti, lai izvēlētos tos, kurus varētu izmantot patenta pieteikuma sagatavošanai.
Norisinās darbs pie temperatūras sensora modeļa reģistrējošās sistēmas pilnveidošanas. Tiek novērtēti optimālie viļņu garumi un tiem atbilstošie optiskie filtri gaismas signālu reģistrēšanai.
03.10.2022
Turpināti Cr aktivatora un iesākti Fe aktivatora pētījumi kalcija aluminātos. Analizējot elektronu paramagnētiskās rezonanses spektrus, noskaidrots, ka dažādas stehiometrijas kalcija aluminātiem Cr3+ jonu lokālā struktūra atšķiras. Rezultāti par Cr aktivatora luminiscences īpašībām kalcija aluminātos tiek sagatavoti publicēšanai zinātniskā žurnālā.
Par projekta rezultātiem prezentēts stenda referāts starptautiskajā konferencē FMNT-NIBS, Rīga, Latvija, 3-7 jūlijs 2022; https://fmnt-nibs.lu.lv/.
Tiek pilnveidota pirmā temperatūras sensora zondes modeļa versija, kas paredzēta ierosmes signāla nodošanai un luminiscences signāla savākšanai. Norisinās darbs pie temperatūras sensora modeļa temperatūras diapazona paplašināšanas.
01.07.2022
Turpināti Cr aktivatora pētījumi kalcija aluminātos. Analizējot elektronu paramagnētiskās rezonanses spektrus, noskaidrots, ka dažādas stehiometrijas kalcija aluminātiem Cr3+ jonu lokālā struktūra atšķiras.
Par projekta rezultātiem sagatavotais un iesniegtais pirmais zinātniskais raksts ir publicēts žurnālā Optical Materials, 2022, vol.127, p.112352; doi.org/10.1016/j.optmat.2022.112352. Sagatavots stenda referāts prezentēšanai starptautiskajā konferencē FMNT-NIBS, Rīga, Latvija, 3-7 jūlijs 2022; https://fmnt-nibs.lu.lv/. Darba rezultāti iekļauti arī K. Vītola maģistra darbā, kurš sekmīgi aizstāvēts LU Fizikas, matemātikas un optometrijas fakultātē š.g. jūnijā.
Ir izveidota pirmā temperatūras sensora zondes modeļa versija, kas paredzēta ierosmes signāla nodošanai un luminiscences signāla savākšanai. Temperatūras sensora modeļa optiskā un elektroniskā shēma tiek pilnveidota.
01.04.2022
Apkopoti un izanalizēti CaAl4O7:Mn paraugu elektronu paramagnētiskās rezonanses, fotoluminiscences, fotoluminiscences ierosmes spektru un dzišanas kinētiku eksperimentālo mērījumu rezultāti. Uzsākti Cr aktivatora pētījumi kalcija aluminātos.
Par rezultātiem sagatavots pirmās zinātniskās publikācijas manuskripts un iesniegts žurnālā Optical Materials. Nolasīts referāts LU CFI 38. zinātniskajā konferencē un tiek sagatavotas tēzes iesniegšanai starptautiskajā konferencē FMNT-NIBS.
Noteikti uzdevumi sensora shēmas un raksturlielumu uzlabošanai. Tiek veikta temperatūras sensora maketa optiskās un elektroniskās shēmas pilnveidošana.
03.01.2022.
Veikta līdz šim projekta izpildes gaitā iegūto CaAl4O7:Mn paraugu elektronu paramagnētiskās rezonanses, fotoluminiscences, fotoluminiscences ierosmes spektru un dzišanas kinētiku eksperimentālo mērījumu detalizēta analīze.
Par rezultātiem sagatavots pirmās zinātniskās publikācijas teksta melnraksts. Tiek sagatavotas arī tēzes iesniegšanai LU CFI 38. zinātniskajā konferencē.
Sagatavots temperatūras sensora maketa optiskās un elektroniskās shēmas pirmais variants. Noteikti tuvākie uzdevumi sensora shēmas un raksturlielumu uzlabošanai prototipa izveidošanas virzienā.
01.10.2021.
Veikta CaAl4O7:Mn paraugu elektronu paramagnētiskās rezonanses (EPR) spektru skaitliskā modelēšana, noteikti spin-hamiltoniāna parametri Mn2+ centram. Sagatavots EPR rezultātu kopsavilkums publikācijas melnrakstam.
Turpinās paraugu fotoluminiscences spektru, dzišanas kinētiku eksperimentālie mērījumi un to analīze.
Sadarbībā ar partneri ir izveidots eksperimentālais gaismas šķiedru kūlis. Uzsākti prototipa optisko elementu izmēģinājumi.
01.07.2021.
Sintezēti jauni, ar mangāna joniem aktivēti, polikristāliski aluminātu paraugi. Turpināti gan paraugu vispārējas raksturošanas, gan fotoluminiscences, fotoluminiscences ierosmes, dzišanas kinētikas un luminiscences temperatūras atkarību eksperimentālie mērījumi un to analīze.
Par darba rezultātiem ziņots referātā starptautiskajā konferencē “Developments in Optics and Communications” (DOC-2021) Rīgā un tie iekļauti arī M. Šmites maģistra darbā, kurš sekmīgi aizstāvēts LU Fizikas, matemātikas un optometrijas fakultātē š.g. jūnijā.
Turpinās darbs pie optiskā temperatūras sensora prototipa izveides. Izstrādāts viens ierosinošā un detektējamā starojuma šķiedru konstrukcijas variants.
01.04.2021.
Aktuālā informācija par paveikto laika posmā no 01.01.2021 līdz 31.03.2021
Turpināta jaunu, ar mangāna joniem aktivētu, aluminātu paraugu sintēze. Turpināti gan paraugu vispārējas raksturošanas (rentgenstaru difrakcija un elektronu paramagnētiskā rezonanse), gan optisko īpašību raksturošanas (fotoluminiscence, fotoluminiscences ierosme, dzišanas kinētikas un luminiscences temperatūras atkarība) eksperimentālie mērījumi un to analīze.
Par pirmajiem darba rezultātiem ziņots LU CFI gadskārtējā, 37. zinātniskajā konferencē 25. februārī un pieteikts stenda referāts starptautiskajā konferencē “Developments in Optics and Communications” (DOC-2021) Rīgā.
Turpinās darbs pie optiskā temperatūras sensora prototipa izstrādes
05.01.2021.
Aktuālā informācija par paveikto laika posmā no 01.10.2020 līdz 31.12.2020
1. darbība. Paraugu sintēze un to sastāva optimizācija.
Sintezēti pirmie ar pārejas metālu joniem aktivētie aluminātu paraugi. Tiek strādāts pie optimālo aktivatoru koncentrāciju un paraugu sintēzes apstākļu optimizācijas.
2. darbība. Paraugu vispārēja raksturošana.
Veikti pirmie sintezēto paraugu vispārējās raksturošanas mērījumi ar rentgenstaru difrakcijas un elektronu paramagnētiskās rezonanses spektroskopijas metodēm.
3. darbība. Paraugu optisko īpašību raksturojums
Uzsākta paraugu optisko īpašību raksturošana ar fotoluminiscences, fotoluminiscences ierosmes, dzišanas kinētiku un luminiscences temperatūras atkarības mērījumu metodēm.
4. darbība. Optiskā temperatūras sensora prototipa izstrāde
Iegādātas pirmās optiskā temperatūras sensora prototipa izveidei nepieciešamās komponentes. Iesākts darbs pie sensora prototipa shēmas izstrādes.