Par projektu

Par projektu

ERAF projekts Nr. 1.1.1.1/16/A/259

Projekta nosaukums: Jaunu čukstošās galerijas modu mikrorezonatoru izstrāde optisko frekvenču standartu un biosensoru pielietojumiem, un to raksturošana ar femtosekunžu optisko frekvenču ķemmi.

Projekta mērķis: jaunu zināšanu-zinātības iegūšana CGM rezonatoru izstrādē, stabilizēšanā un modelēšanā, un rezonatoru izmantošanā biomolekulu detektēšanai, tādējādi atbalstot Latvijas Viedās specializācijas mērķu sasniegšanu, zinātnes un tehnoloģiju cilvēkkapitāla attīstību un jaunu zināšanu radīšanu tautsaimniecības konkurētspējas uzlabošanai.

Projekta īstenošanas laiks: 01.03.2017. - 28.02.2020. (3 gadi)

Projekta kopējās izmaksas: 648 252,61 EUR, to skaitā ERAF finansējums (85%) - 551 014,72 EUR.

 

Projekta kopsavilkuma īss apraksts

 

Čukstošās galerijas modas (CGM) rezonatori tiek veidoti no apaļas formas optiski caurspīdīga materiāla un uztur tās iekšienē ielaistu un cirkulējošu gaismas vilni, izmantojot pilnās iekšējās atstarošanās efektu. CGM priekšrocība ir, ka tie der plašam starojuma krāsu diapazonam, tie ir kompakti, viegli un lētāki par klasiskajiem divu spoguļu optiskajiem rezonatoriem. Stabilizējot lāzera emisiju uz rezonatora, būtiski sašaurinās lāzera spektrālais platums, kas ir svarīgi, veidojot optiskos atomu pulksteņus, kā arī noder plašāk spektroskopijā un interferometrijā. Dr. Jāņa Alņa vadībā dotā projekta ietvaros Latvijā tiks ieviestas CGM rezonatoru izgatavošanas tehnoloģijas un pētniecības virziens, balstoties uz iepriekšēju pieredzi Vācijā. Tiks izveidots tehnoloģisks risinājums - tehnoloģijas prototips, kurā CGM rezonators tiek kombinēts ar piesātinājuma spektroskopiju rubīdija atomos, lai kompensētu termisko dreifu un uzlabotu ilglaicīgo stabilitāti. Mērījumiem tiks izmantota laboratorijā pieejamā moderna femtosekunžu optiskā frekvenču ķemme. Dr. Romans Viters, ar lielu pieredzi biosensoru izstrādē, vadīs projekta daļu, kur CGM rezonatori tiks testēti kā potenciālie biosensori. Tādēļ uz CGM virsmas tiks uzklātas plānas metālu oksīdu nanostruktūras (ZnO, TiO2), nanodaļiņas (Au) vai polimēri (PANI, Ppy), kas nodrošinās biomolekulu imobilizāciju. Gaismas izplatīšanos rezonatoros un iegūtos optiskos signālus modelēs ar COMSOL programmu un blīvuma matricu formālismu.

 

Dotais pētniecības projekts sniedz ieguldījumu sekojošu Latvijas viedās specializācijas stratēģijas noteikto tautsaimniecības transformācijas virzienu un izaugsmes prioritāšu īstenošanā un specializācijas jomu attīstībā:

1. viedie materiāli, tehnoloģijas un inženiersistēmas:
   •  tiek radīts CGM rezonatora prototips ar vislabāko sniegumu;
   •  tiek radīta tehnoloģija CGM rezonatora stabilizēšanai ar Rb piesātinājuma spektroskopiju;
   •  uz CGM rezonatora bāzes tiek radīts biomolekulu sensora prototips;
2. informācijas un komunikācijas tehnoloģijas, jo tiek izstrādāta datorprogramma, kura modelē CGM rezonatoru signālus;
3. biomedicīna, medicīnas tehnoloģija, biofarmācija un biotehnoloģija,jo tiek iegūtas zināšanas biosensoru izstrādes jomā.