Projekt ASCIMAT zahájen

                                                                                                                                                                                                             

Fota: Stanislava Kyselová, Akademický bulletin

 

1 / 12

2 / 12

3 / 12

4 / 12

5 / 12

6 / 12

7 / 12

8 / 12

9 / 12

10 / 12

11 / 12

12 / 12

Úvodní schůze konsorcia projektu se zúčastnili kromě jeho koordinátora doc. Ing. Martina Nikla, CSc., a jeho kolegů z Fyzikálního ústavu AV ČR i vedoucí jednotlivých zahraničních týmů partnerů projektu a další představitelé partnerských pracovišť. Byli mezi nimi Dr. Etiennette Auffray z European Organization for Nuclear Research (CERN) ve Švýcarsku, prof. Christophe Dujardin z francouzské Université Claude Bernard Lyon 1 - Institut Lumière Matière (UCBL-ILM), prof. Anna Vedda z italské Università degli Studi di Milano - Bicocca (UNIMIB) a Giles BRANDON BSc., MSc., MBA, Intelligentsia Consultants Sàrl (Intelligentsia) v Lucembursku. Přítomni byli i členové poradního panelu projektu, který sestává z domácích odborníků v oblasti scintilačních materiálů, a to jak z univerzitních institucí (MFF UK, FJFI ČVUT), tak z firem podnikajících v této oblasti.
Jak řekl v rozhovoru s Janou Olivovou docent Martin Nikl, důraz v projektu bude kladen nejen na samu fyziku a fyzikální výzkum, ale také na vzdělávání vědeckých pracovníků, zejména mladých, a na praktické využití výsledků práce.

Jádrem projektu ASCIMAT jsou scintilační materiály, které hrají stále důležitější úlohu nejen ve vědě a výzkumu, ale i v řadě praktických aplikací. Scintilační materiál totiž pracuje jako konvertor, který dokáže foton vysokoenergetického (rentgenového nebo gama) záření nebo energii dopadající částice (elektrony, protony, ionty) přeměnit na skupinu fotonů z oblasti ultrafialového-viditelného (UV/VIS) záření, které je pak možno s velkou citlivostí převést na elektrický signál běžnými fotodetektory a tento dál zpracovat.

Obr. 1 – Pohled na vnitřek detektoru CMS na urychlovači Large Hadron Collider v CERNu v listopadu 2014 během plánované odstávky. Šipkou označená vrstva sestává z cca 80 000 monokrystalických scintilačních elementů o rozměrech přibližně 3x3x23 cm, a je tak největší scintilační aplikací tohoto druhu na světě. CMS detektor poskytl data pro objev Higgsova bosonu, za který byla udělena Nobelova cena za fyziku v r. 2013 (François Englert a Peter W. Higgs).

Jeho použití je tedy v aplikacích, které monitorují či zobrazují výše uvedená záření nebo svazky částic, především v medicíně (zobrazovací metody PET, CT, SPECT, digitální radiografie, dynamická fluoroskopie, měření dávkového příkonu v radiačních terapiích), průmyslové defektoskopii (kontroly svarů, vnitřní vady materiálů), bezpečnostních technikách (inspekce zavazadel a nákladů na letištích, překladištích a hraničních přechodech), v hi-tech přístrojích (např. elektronové mikroskopy), ale i v aplikacích v oblasti životního prostředí (detekce radonu) nebo ve vědě samotné, včetně fyziky vysokých energií (obr. 1) a jaderné fyziky.
Podrobnosti vysvětlil Martin Nikl novinářům na tiskové konferenci:

Celosvětové tržby v sektoru radiačních detektorů v r. 2011 byly cca 2,1 miliardy USD s předpokladem růstu o více než 40% do r. 2018.

V rámci naplánovaných aktivit se konsorcium projektu soustředí na následující tři témata:

1. Radiační poškození a časové charakteristiky scintilačních materiálů (FZU - CERN),
2. Vliv dimenzionality materiálů a jejich charakteristiky v různých excitačních módech
(FZU UCBL-ILM)
3. Vliv materiálových defektů na scintilační mechanismus (FZU - UNIMIB).

V průběhu projektu budou probíhat reciproční krátké stáže (1–3 měsíce) především mladých vědeckých pracovníků na partnerských pracovištích, jejichž pracovní program se soustředí na výše zmíněná témata, a dále budou organizovány workshopy, letní školy a v závěru projektu pak mezinárodní konference. Výzkumníci a studenti pracující v týmu FZU se tímto způsobem budou moci detailně seznámit se související metodikou a atraktivními scintilačními materiály s vysokým aplikačním potenciálem, které jsou v současné době studovány v ČR i ve světě.

Aktivity projektu budou mít i přímý vliv na konkurenceschopnost dvou českých podniků, Crytur, spol. s r.o a Envinet a.s., které se v nich budou formou vnější spolupráce účastnit. Crytur se sídlem v Turnově je světově známý výrobce mj. monokrystalických scintilátorů a radiačních detektorů s využitím v zobrazování s vysokým rozlišením a elektronové mikroskopii. S FZÚ na této tématice spolupracuje více než 20 let, spolu se účastnili několika národních i mezinárodních projektů, podávají společné patentové přihlášky a mají desítky společných vědeckých publikací.

Envinet dodává do mnoha zahraničních destinací materiály, inženýrská řešení a služby pro jadernou energetiku, výzkumné ústavy a průmysl v oblasti monitorování ionizujícího záření a radiační ochrany. S FZÚ jeho divize scintilačních materiálů v Kralupech n. Vlt. spolupracuje od r. 2011 především na vývoji plastických scintilátorů.

Obr. 2

Aktivity projektu budou přispívat i do inovačních platforem SMART specializační strategie ČR, jmenovitě “ Engineering, electricity production and distribution, electrical engineering” a “ Pharmaceuticals and medical technology”.

Tým FZÚ do projektových aktivit zařazuje i nově v r. 2015 instalovanou světově unikátní technologii pěstování monokrystalů dielektrických materiálů, tzv. “micro-pulling down”, kterou dovezl z Japonska za finanční prostředky udělené v rámci Akademické prémie v r. 2013 (M. Nikl). Jedná se o její nejmodernější verzi této technologie instalovanou mimo Japonsko, která dává zcela nové možnosti pro výzkum a vyhledávání nových scintilačních a laserových materiálů v třídě dielektrických monokrystalů se širokým zakázaným pásem, obr. 2.
 

JANA OLIVOVÁ

Zdroje:
doc. Ing. Martin Nikl, CSc., koordinátor projektu, Fyzikální ústav AV ČR
RNDr. Michael Prouza, Ph.D, vědecký tajemník Fyzikální ústav AV ČR
Tiskové zprávy Fyzikálního ústavu AV ČR