Projekta numurs: 1.1.1.1/20/A/138

Tips: 1.1.1.1. Praktiskas ievirzes pētījumu 4. kārta.

Projekta ilgums: 2021. – 2023.

Projekta vadītājs: Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts, Dr. habil. Phys. Donāts Millers.

Sadarbības partneris: SIA Sidrabe Vacuum

Projekta atbildīgais: SIA Sidrabe Vacuum B.A.Sc. Matīss Piešiņš

Kopējais finansējums: 535 856,88 EUR

LU CFI finansējums: 321 132,63 EUR

Projekta kopsavilkums:

Projekta galvenais mērķis ir mehanoluminiscentu plāno kārtiņu izpēte optiskiem reāla laika mehāniskā sprieguma detektoriem. Šādam detektoram ir plaša pielietojamība, kas sasitīta ar mehāniskā sprieguma anomāliju reģistrēšanu, piemēram, dinamisku sprieguma detektēšana un monitorēšana, lai diagnosticētu iespējamos konstrukciju bojājumus, izmantojot strukturālās uzraudzības procesu.

LU CFI uzdevumi:

Projekta īstenošanu veiks risinot virkni uzdevumus . Tiks izstrādāta sintēzes tehnoloģija  un sintezēti  mehanoluminiscentie materiāli (ZnS:Mn; SrAl2O4:Eu,Dy, Cr un citi).  Veiks mehanoluminiscences mehānisma pētījumus, iekļaujot aktivatoru, pašvielas defektu un materiāla apstrādes iespaidu noteikšanu. Nosakot mehāniskā sprieguma un luminiscences intensitātes sakarības materiālos  izvēlēsies optimālo savienojumu mehānisko spriegumu izmaiņu indicēšanai. Tiks veikti plāno kārtiņu luminiscento īpašību pētījumi ietverot mehanoluminiscenci, novērtēs šo kārtiņu iespējamo pielietojumu mehānisko spriegumu optiskai detek tēšanai.

 
 

Projekta īstenošanas progress (laika posmā 01.04.2022 – 30.06.2022.)

30.06.2022

Projekta Nr.1.1.1.1/20/A/138 “Mehanoluminiscento plāno kārtiņu izpēte mehānisko spriegumu sensora izstrādei” laika posmā no 01.04.2022. līdz 30.06.2022 LU CFI tika turpināta izpēte plānām kārtiņām, kas tika saņemti no sadarbības partnera Sidrabe Vacuum. Veikti vairāki optisko īpašību, morfoloģijas un mehanisko īpašību pētījumi pārklājumiem, kuri satur Eu un Dy leģējumu un uznesti uz dažādu substrātu virsmām. Papildus tam, tika veikta izpēte pievienojot mehanoluminiscentās daļiņas polimēros, kā arī veikta citu materiālu izpēte šiem pielietojumiem. Aplūkotas arī citas pārklājumu tehnoloģijas. Šī laika posmā arī tika sagatavota publikācija par tieši ar Eu un Dy leģētu stroncija alumināta nanodaļiņu izmantošana mehaniskā stresa vizualizācijai 3d-printētās detaļās.

 

Projekta īstenošanas progress (laika posmā 01.01.2022 – 31.03.2022.)

31.03.2022

Izgatavotas magnetrona uzputinātās un kompozītu kārtiņas mehanoluminiscentajiem pētījumiem. Veikta kārtiņu luminiscences spektru, kristaliskās struktūras un sastāva  pētījumi. Atrasts, ka SrAl2O4:Eu,Dy saturoša kompozīta kārtiņa uzrāda izteiktas mehanoluminiscentās īpašības.

Eksperimentos iegūtie rezultāti prezentēti 2 ziņojumos LU CFI 2022. gada zinatniskajā konferencē (A. Spustaka un E.Einbergs), kā arī 2022. Gada starptautiskajā konferencē “Open Readings” (A. Spustaka).

 

Projekta īstenošanas progress (laika posmā 01.10.2021 – 30.12.2021.)

30.12.2021.

Turpināta ZnS:Mn plāno kārtiņu uzputināšanas procesa pilnveidošana, panākta kārtiņas optimāla adhēzija pie Al pamatnes. Novērots, ka pētījumos izmantotajām plānajām kārtiņām nav izteikta kristāliska struktūra, kas ir iespējamais cēlonis mērķa materiālu un plāno kārtiņu luminiscences atšķirībai. Paredzēti eksperimenti polikristalisku plāno kārtiņu ieguvei.

Projekta īstenošanas gaitā iegūtos rezultātus un atziņas doktorants Ernests Einbergs prezentēja 12.10.2021.g.  Latvijas Zinātnes padomes un Valsts izglītības un attīstības aģentūras kopīgi gatavotajā akcijā “Pieslēdzies Zinātnei”.

 

Projekta īstenošanas progress (laika posmā 01.07.2021 – 30.09.2021.)

30.09.2021.

Veikta struktūras un luminiscento īpašību izpēte ar mangānu aktivētām cinka sulfīda (znS:Mn) kārtiņām.  Pirmā kārtiņu komplekta (11 paraugi) izpētes rezultāti apsriesti ar kārtiņu izgatavotāju –  sadarbības partneri SIA Sidrabe Vacuum. Rezultāts – izmainīta plāno kārtiņu izgatavošanas tehnoloģija, iegūtas kvalitatīvākas kārtiņas, kuru izpēte turpinās.

Notiek prezentācijas sagatavošana Latvijas zinatnes padomes sadarbībā ar Izglītības un zinātnes ministriju un Valsts izglītības un attīstības aģentūras kopīgi gatavotajam zinātnes popularizācijas pasākumam “Pieslēdzies zinātnei”, kas notiks no 04.10.2021. līdz 04.11.2021. 

 

Projekta īstenošanas progress (laika posmā 01.04.2021 – 30.06.2021.)

30.06.2021.

Izveidots un testēts aprīkojums mehanoluminiscences pētījumu veikšanai.

Pārbaudītas 3 atšķirīgas saistvielas mehanoluminiscentā sastāva SrAl2O4:Eu,Dy stiprināšanai pie deformējamā materiāla.

Veikta cenu aptauja un tai sekojoša to materiālu iegāde, kuri nepieciešami plāno kārtiņu uzputināšanai uz metāliskas Al pamatnes plāno kārtiņu mehanoluminiscento īpašību pārbaudei.

Trīsi projekta Izpildītāji pilnveidojuši  kvalifikāciju, iegūtot bakalaura grādu, maģistra grādu un doktora grādu. Tiek veikta eksperimentos iegūtās informācijas analīze, lai sagatavotu prezentāciju starptautiskā zinātniskā konferencē.