Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūta pētniecības infrastruktūras attīstība (2017. - 2021.)

2017.gada 25.oktobrī Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts (LU CFI) un Centrālā finanšu līgumu aģentūra parakstīja vienošanos par Eiropas Savienības fonda projekta “Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūta pētniecības infrastruktūras attīstība” (Projekts) īstenošanu.

Projekta mērķis ir veidot LU CFI par Latvijas un Baltijas jūras reģiona nozīmes moderno materiālu pētniecības un tehnoloģiju pārneses centru,attīstot un pilnveidojot Atvērtās piekļuves (Open Acces) infrastruktūru, to izmantojot zinātniskajai Pētniecībai & Attīstībai & Inovācijai (P&A&I). LU CFI Atvērtas piekļuves infrastruktūras ietvaros tiks izveidotas divas prototipēšanas laboratorijas: plāno kārtiņu un pārklājumu tehnoloģijām, elektronisko un fotonisko ierīču izstrādei.

Projekts, kura kopējais finansējums ir EUR 15’320’196, tiks īstenots līdz 2021.gada janvārim (ieskaitot), ievērojot Ministru kabineta 2016.gada 16.augusta noteikumus Nr.562 “Darbības programmas “Izaugsme un nodarbinātība” 1.1.1.specifiskā atbalsta mērķa “Palielināt Latvijas zinātnisko institūciju pētniecisko un inovatīvo kapacitāti un spēju piesaistīt ārējo finansējumu, ieguldot cilvēkresursos un infrastruktūrā” 1.1.1.4.pasākuma “P&A infrastruktūras attīstīšana viedās specializācijas jomās un zinātnisko institūciju institucionālās kapacitātes stiprināšana” īstenošanas noteikumi”.

Vienošanās nr.1.1.1.4/17/I/002

Projekta ilgums: 25.10.2017.- 31.01.2021.

Projekta vadītājs: LU CFI direktors: Dr. phys. Mārtiņš Rutkis

Projekta kopējais finansējums ir EUR 15’320’196. 


PAR PROJEKTA ĪSTENOŠANU (laika posms: 01.05.2019. – 31.07.2019.)

Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūtā (LU CFI) projekta Nr.1.1.1.4./17/I/002 ietvaros ir pabeigti  būvdarbi 5.stāvā, kur tika veikti laboratorijas telpu atjaunošanas un citi vienkāršoti atjaunošanas darbi (būvdarbus veica SIA “Wood Construction”).

Tāpat ir pabeigti būvdarbi un 31.07.2019. nodoti ekspluatācijā Būvniecības valsts kontroles birojam LU CFI  ēkas vestibilu, kāpņu pārbūves un liftu nomaiņas darbi (būvdarbu veica SIA “Abora”).

Projekta darbības “Pētniecības infrastruktūras attīstība” ietvaros tika piegādātas un uzstādītas vairākas iekārtas, t.sk.,:

  • Ķīmisko tehnoloģiju laboratorijas  vajadzībām - augsttemperatūras krāsnis NABERTHERM LHT 08/16; NABERTHERM LHTC 08/14; NABERTHERM L9/13; NABERTHERM TR60; slīpēšanas/pulēšanas iekārta un planetārās dzirnavas
  • Plāno kārtiņu un pārklājumu laboratorijas vajadzībām -  Atomārā slāna nogulsnēšanas iekārta
  • Magnētisko rezonanšu laboratorijas vajadzībām – elektronu paramagnētiskās rezonanses spektrometrs
  • u.c.

Laika posmā no 01.05.2019. līdz 31.07.2019. projekta ietvaros kopumā ir izsludināti 4 iepirkumi.

Sīkāka informācija par izsludinātajiem iekārtu iepirkumiem atrodama LU CFI mājas lapā sadaļā “Par mums/”Iepirkumi”.


PAR PROJEKTA ĪSTENOŠANU (laika posms: 01.02.2019. – 30.04.2019.)

Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūtā (LU CFI) projekta Nr.1.1.1.4./17/I/002 ietvaros turpinājās  LU CFI ēkas, kas celta 1978.gadā,  būvdarbi 5.stāvā, kur tiek veikti vienkāršoti atjaunošanas darbi, un ēkas vestibilu, kāpņu pārbūves un liftu nomaiņas darbi.

Projekta darbības “Pētniecības infrastruktūras attīstība” ietvaros tika piegādātas un uzstādītas šādas iekārtas:

  • Optiskās spektroskopijas laboratorijas vajadzībām Ramana spektrometrs ar lāzeriem un spektrālias elipsometrs;
  • Ķīmisko tehnoloģiju laboratorijas vajadzībām – mikroviļņu sintēzes iekārta;
  • Magnētisko rezonanšu laboratorijas vajadzībām – potenciostats/galvanostats;
  • Plāno kārtiņu un pārklājumu laboratorijas vajadzībām – Ink-jet drukāšanas iekārta ((Dimatix Materials Printer DMP – 2850).

Laika posmā no 01.02.2019. līdz 30.04.2019. projekta ietvaros kopumā ir izsludināti 5 iepirkumi.

Sīkāka informācija par izsludinātajiem iekārtu iepirkumiem atrodama LU CFI mājas lapā sadaļā “Par mums/”Iepirkumi”.


PAR PROJEKTA ĪSTENOŠANU (laika posms: 01.11.2018.- 31.01.2019.)

Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūtā (LU CFI) projekta Nr.1.1.1.4./17/I/002 ietvaros turpinās  LU CFI ēkas, kas celta 1978.gadā,  būvdarbi 5.stāvā, kur tiek veikti vienkāršoti atjaunošanas darbi, un ēkas vestibilu, kāpņu pārbūves un liftu nomaiņas darbi.

Projekta darbības “Pētniecības infrastruktūras attīstība” ietvaros Elektronisko un fotonisko ierīču prototipēšanas laboratorijas vajadzībām Raith GmbH iepirkumu līgumu ietvaros ir piegādājusi elektronu stara litogrāfijas iekārtu Raith eLINE Plus.  

Ar iekārtu iespējams iegūt ļoti augstas izšķirtspējas dažādu materiālu  struktūras ar izmēru līdz 100 mm.

Iespējams iegūt struktūru detaļas ar izmēru <10 nm. Sistēma aprīkota ar traxx un periodixx funkcijām, kas ļauj iegūt liela izmēra struktūras bez savienojumiem.

Iekārtas tehniskie parametri ir:

Staru kūļa enerģija: 20 V – 30 kV

Staru kūļa izmērs: 1,6 nm pie 20 kV

DAC: 16 bit

Rakstīšanas ātrums: 20 MHz

Rakstu laukuma izmērs: 1 – 1000 µm

Šuves precizitāte: ≤ 40 nm

1.attēls Elektronu stara litogrāfijas iekārtu Raith eLINE Plus

Savukārt projekta darbības “Sastāva, struktūras un morfoloģijas pētniecības aprīkojuma un aparatūras iegāde” ietvaros iepirkuma rezultātā ir iegādāts rentgenstarojuma absorbcijas spektrometrs ar nanomēroga izšķirtspēju, kas ir daudzfunkcionāla iekārta, paredzēta izmantošanai gan laboratorijā, gan kā eksperimentālā stacija sinhrotrona starojuma centros. Tās galvenais mērķis ir veikt rentgenabsorbcijas spektromikroskopijas mērījumus, detektējot rentgenluminiscences (XEOL) signālu spektrālā diapazonā 190-900 nm, ja to izmanto kopā ar sinhrotrona starojuma avotu. Konfokālā skenēšanas režīmā iespējams iegūt arī vairākus optiskos signālus tādus kā parauga virsmas attēlu, Ramana spektru un optisko luminiscenci no viena un tā paša redzes lauka, izmantojot pieejamos CCD un PMT detektorus. Iekārta ļaus veikt augstas kvalitātes strukturālos pētījumus materiālzinātnes jomā. 

2. attēls Rentgenstarojuma absorbcijas spektrometrs ar nanomēroga izšķirtspēju

Laika posmā no 01.11.2018. līdz 31.01.2019. projekta ietvaros kopumā ir izsludināti 10 iepirkumi.

Sīkāka informācija par izsludinātajiem iekārtu iepirkumiem atrodama LU CFI mājas lapā sadaļā Iepirkumi.


PAR PROJEKTA ĪSTENOŠANU (laika posms: 16.08.2018.- 30.10.2018.)

30.10.2018.

PAR PROJEKTA ĪSTENOŠANU (LAIKA POSMS: 16.08.2018. – 30.10.2018.)

30.10.2018.

Projekta Nr.1.1.1.4./17/I/002 ietvaros un pamatojoties uz iepirkuma rezultātiem 31.08.2018. ir noslēgts līgums ar SIA “Wood Construction”. Pēc objekta nodošanas pieņemšanas akta parakstīšanas 09.10.2018. ir uzsākti būvdarbi Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūta (LU CFI) ēkas, kas celta 1978.gadā, 5.stāvā, kur veiks vienkāršotos atjaunošanas darbus, kā rezultātā tiks pārplānotas telpas, tās pielāgojot pētniecības aprīkojumam un to uzstādīšanas vajadzībām, izbūvējot ķīmisko laboratoriju, tādejādi nodrošinot iespējas attīstīt jaunus pētniecības virzienus

Projekta darbības “Pētniecības infrastruktūras attīstība” ietvaros Ķīmisko tehnoloģiju laboratorijas vajadzībām SIA “Armgate” ir iepirkumu līgumu ietvaros ir piegādājusi vairākas iekārtas. 

Viena no tā ir daļiņu izmēra analīzes iekārta LitesizerTM 500 (Anton Paar). Iekārta ir paredzēta daļiņu izmēra sadalījuma un to virsmas dzeta potenciāla noteikšanai. Nanotehnoloģijās bieži kā izejmateriālu izmanto atbilstošā materiāla koloīdas dispersijas, jo tajās daļiņu izmērs jau atbilst vēlamajm gala produktam. Litesizer ļauj raksturot šo daļiņu izmēra sadalījumu. Dzeta potenciāls parasti tiek izmantots dispersiju stabilitātes raksturošanai.  Ja gala produkts ir kārtiņas un to izgatavošanai izmanto elektriskās metodes (piemēram, elektroforēzi), tad dzeta potenciāls raksturos arī  procesa efektivitāti, kā arī virsmas potenciāla zīmi (daļiņas ir lādētas pozitīvi vai negatīvi).  Daļiņu izmēri var būt no 0,3nm līdz 10 mikrometriem (dzeta potenciālu mēra lielākām daļiņām – diapazonā no 3,8  nm līdz 100 mikrometriem.  Mērīšanas metodikas pamatā ir lāzera staru zikliede un to var izmērīt 15,90 un 175 grādu leņķī.

 

1.attēls Dzeta potenciāla mērījumi cirkonija dioksīda nanodaļiņu dispersijai SPEEK polimēra šķīdumā.

Līguma ietvaros iegādāti arī šīs iekārtas papildbloki, kas ļauj precīzi izmērīt viskozitāti, gaismas laušanas koeficientu un vides blīvumu. Tie ir parametri, kurus izmanto daļiņu izmēra sadalījuma un to virsmas dzeta potenciāla aprēķinam. Vēl iekārtu papildina SurPassTM 3 bloks virsmu potenciāla mērījumiem. Automātiskais dozators ļauj noteikt parauga parametrus pie dažādām pH vērtībām. Šādi mērījumi ir veicami ūdens šķīdumos. 

2018.gada oktobrī Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūtam projekta Nr.1.1.1.4./17/I/002 ietvaros un iepirkuma rezultātā ir piegādāts arī rentgena difraktometrs rutīnas mērijumiem - Rigaku MiniFlex 600. Rentgena difraktometrs ļauj ātri pārbaudīt vai objekta rentgenspektrs atbilst datu bāzē dotajam, kā arī ir iespējama vienkāršota fāžu analīze.  

 

2.attēls Rentgena difraktometrs rutīnas mērījumiem

Tāpat Ķīmisko tehnoloģiju laboratorijas pētniecības aprīkojums projekta ietvaros papildināts ar diferenciālās kalorimetrijas-termiskās gravimetrijas sistēmu, kas ļauj analizēt materiālu sastāvu un temperatūras stabilitāti, kā arī identificēt dažādus siltumefektus - fāžu pārejas, kušanas, sadalīšanās un stiklošanās temperatūras. Augsttemperatūras bloks nodrošina mērījumus līdz 1600oC. Augstas precizitātes svari nodrošina izšķirtspēju 0,02 µg diapazonā līdz ±100 mg.  Lielākiem paraugiem izšķirtspēja ir 0,2 µg. Siltumefektu konstatēšanai ir paredzēti divi sensori - pirmais sensors no istabas temperatūras līdz +800 °C ar izšķirtspēju 0,5 µW un  otrais sensors līdz +1600 °C ar izšķirtspēju 10 µW. Tas ir sistēma ir piemērota darbam ar nanomateriāliem un plānajām kārtiņām. Augstās temperatūras ir nepieciešamas keramiku un stiklu analīzei.  Savukārt zemās temperatūras diferenciālās kalorimetrijas bloks ir piemērots stiklošanās temperatūru noteikšanai polimēros, kas būs noderīgi aktuālo 3D tehnoloģiju attīstībai.

 

3.attēls Diferenciālās kalorimetrijas-termiskās gravimetrijas sistēma

Iekārta ir apgādāta ar autonomu dzesēšanas sistēmu, kas nodrošina to neatkarīgu darbināšanu, kā arī ievērojami paaugstina drošību. Modernā programmatūra ļauj veikt efektīvu datu apstrādi un aprēķināt arī  tādus parametrus kā polimēru molekulmasa, siltumietilpība, u.c.

Laika posmā no 16.08.2018. līdz 30.10.2018. projekta ietvaros kopumā ir izsludināti un ir procesā 10 iepirkumi.

Sīkāka informācija par izsludinātajiem iekārtu iepirkumiem atrodama LU CFI mājas lapā sadaļā Iepirkumi.


PAR PROJEKTA ĪSTENOŠANU (laika posms: 01.05.2018.- 15.08.2018.)

22.08.2018.

Projekta Nr.1.1.1.4./17/I/002 ietvaros un pamatojoties uz iepirkuma rezultātiem 29.06.2018. ir noslēgts līgums ar SIA “Abora” un ir uzsākti būvdarbi Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūta (LU CFI) ēkā, kas celta 1978.gadā. Ēkā paredzēta daļēja vestibilu un kāpņu pārbūve, kā arī liftu nomaiņa. 2018.gada septembrī plānots uzsākt LU CFI ēkas 5.stāva vienkāršotos atjaunošanas darbus, kuru rezultātā tiks pārplānotas telpas pielāgojot tās pētniecības aprīkojuma un aprīkojuma uzstādīšanas vajadzībām, izbūvējot ķīmisko laboratoriju, tādejādi nodrošinot iespējas attīstīt jaunus pētniecības virzienus.

Projekta darbības “Pētniecības infrastruktūras attīstība” ietvaros Optiskās spektroskopijas laboratorijas vajadzībām SIA “Quantum Latvija” ir piegādājusi Augstas veikstspējas spektrofotometru Cary 7000.  Iekārta ir daudzpusīga: ar to ir iespējams mērīt absorciju, caurlaidību,  atstarošanos dažādos leņķos gan šķīdumiem, izmantojot ķivetes, gan cietām vielām sapresētā stāvoklī, piemēram, keramikai, stiklam.

Minētās projekta darbības ietvaros ir pabeigti iepirkumi un ir noslēgti līgumi šādu iekārtu piegādei:

  • Ramana spektrometrs;
  • Elektronu paramagnētiskās rezonanses spektrometrs;
  • Elektronu staru litogrāfijas iekārtas darba stacija;
  • Masku savietotājs
  • Rentrgena starojuma absorbcijas spektrometrs ar nanomēroga izšķirtspēju
  • Pirolīzes izsmidzināšanas iekārta;
  • Daļiņu izmēra analīzes iekārta;
  • Rentgena difraktometrs rutīnas mērījumiem;
  • Diferenciālās kalometrijas-termiskās gravimetrijas sistēma.

Laika posmā no 01.05.2018. līdz 15.08.2018. projekta ietvaros kopumā ir izsludināti un ir procesā 9 iepirkumi.

Sīkāka informācija par izsludinātajiem iekārtu iepirkumiem atrodama LU CFI mājas lapā sadaļā Iepirkumi.


PAR PROJEKTA ĪSTENOŠANU (laika posms: 1.02.2018.- 30.04.2018.)

30.04.2018.

Kā viens no būtiskie Projekta īstenošanas ieguvumiem Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūta (LU CFI) ēkā nepieciešamie būvdarbu pasākumi. Projekta ietvaros paredzēts veikt LU CFI ēkas Rīgā, Ķengaraga ielā 8, 5.stāva vienkāršotas atjaunošanas darbus, atjaunojot, pārplānojot telpas un pielāgojot tās pētniecības aprīkojuma un aparatūras uzstādīšanai, kā arī veikt daļēju ēkas vestibilu un kāpņu pārbūvi un nomainīt liftus, kas ir novecojuši un neatbilst mūsdienu normatīvo aktu prasībām. LU CFI, pateicoties 2018.gada sākumā saņemtajam SIA “Livland Group” izstrādātajam tehniskajam būvprojektam, ir izsludinājis būvdarbu iepirkumus un 2018.gada otrajā pusē plāno noslēgt būvdarbu līgumus.

LU CFI 2018.gada 28.februārī pabeigta Daudzfunkcionālā klāstera iekārtas vakuuma pārklājumu izgatavošanai SAF25/50 modernizācija, kuras laikā tika veikts komplekss darbu kopums tās funkcionalitātes pilnveidošanai saskaņā ar LU CFI zinātnieku vēlmem attīstīt pētniecības iespējas. Iekārtai tika izgatavota jauna vakuuma kamera, kas aprīkota ar elektronu kūļa iztvaicēšanas avotu, tika pievienota augstas jaudas impulsu magnetronās izputināšanas (HiPIMS) tehnoloģija, tika izveidoti optiskie kanāli kamerās un pievienots trīs kanālu plazmas emisijas spektroskops, lai nodrošinātu uzklāšanas procesu monitoringu un kontroli. Tika veikta esošo kameru uzlabošana un optimizēšana – termiskā līdz-iztvaicēšana no dubultā avota, manipulatora un uzklāšanas parametru precizitātes paaugstināšana, kameru modifikācija massspektrometru pievienošanai, vadības programmatūras uzlabošana u.c. Iekārta papildus tika aprīkota ar diviem masspektrometriem un elipsometru. LU CFI zinātnieki uzsākuši izmantot modernizētās iekārtas jaunās iespējas savos pētījumos, piemēram, organisko gaismas diožu izgatavošanā un dažādu metāla oksīdu kārtiņu uzklāšanā.

Līdz 2018.gada 30 aprīlim izsludināti desmit iekārtu piegādes iepirkumi, pieci lielākie izsludināti Elektronisko iepirkumu sistēmas apakšsistēmā “E-konkursi”, kur piedāvājumus ērtā veidā var iesniegt iekārtu ražotāji. Tomēr iepirkuma komisijai šajā posmā jāapgūst šīs sistēmas darbības principi, kas ir grūtākais šī projekta īstenošanas posma uzdevums. 

Sīkāka informācija par izsludinātajiem iekārtu iepirkumiem atrodama LU CFI mājas lapā sadaļā Iepirkumi.