Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1. výzva, 2. stupeň veřejné soutěže. Centrum digitální optiky

Transkript

1 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže PID: TE Centrum digitální optiky Program: TE - Program Technologické agentury ČR na podporu rozvoje dlouhodobé spolupráce ve výzkumu, vývoji a inovacích mezi veřejným a soukromým sektorem Centra kompetence Doba řešení: 03/ /2019 Stupeň důvěrnosti údajů: C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství ( 17 až 20 Obchodního zákoníku), ale název projektu, anotace projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu dodané do CEP jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné Příjemce: Hlavní řešitel projektu: Univerzita Palackého v Olomouci doc Mgr Jaroslav Řeháček PhD Statutární zástupce: prof RNDr Miroslav Mašláň CSc rektor podpis datum: Další účastník projektu: Vysoké učení technické v Brně Statutární zástupce: prof Ing Karel Rais CSc, MBA, drhc rektor podpis datum: Další účastník projektu: Statutární zástupce: Meopta - optika, sro Ing Vítězslav Moťka jednatel podpis datum: Další účastník projektu: Statutární zástupce: PRAMACOM-HT, spol s ro Mgr Jiří Oulehla jednatel podpis datum: VaV Servis - TA ČR

2 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže PID: TE Další účastník projektu: Zebr sro Statutární zástupce: František Zelinka jednatel podpis datum: VaV Servis - TA ČR

3 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže 0 IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE PROJEKTU 01 Číslo projektu Číslo projektu TE Název projektu Název projektu Centrum digitální optiky 03 Veřejná soutěž, do které je daný projekt podáván Veřejná soutěž, do které je daný projekt podáván Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program Centra kompetence - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže, poskytovatel Technologická agentura České republiky 04 Program, do kterého je daný projekt podáván v rámci soutěže Program, do kterého je daný projekt podáván v rámci soutěže TE - Program Technologické agentury ČR na podporu rozvoje dlouhodobé spolupráce ve výzkumu, vývoji a inovacích mezi veřejným a soukromým sektorem Centra kompetence 05 Doba řešení projektu Doba řešení projektu 03/ / Anotace projektu Anotace projektu Centrum sdružuje akademická pracoviště a průmyslové partnery zaměřené na optiku, termovizní techniku, vývoj a výrobu složitých zařízení a softwaru a vytváří silné high-tech konsorcium v oblasti digitální optiky Projekt sleduje úzké propojení mezi pokročilými technologiemi, moderními optickými a fotonickými systémy a výkonnými digitálními metodami pro zpracování dat Centrum umožní rychlý rozvoj a zvýšení konkurenceschopnosti všech zúčastněných partnerů 07 Cíle řešení projektu Cíle řešení projektu Do ukončení projektu budou dosaženy následující hlavní cíle Centra digitální optiky: (1) Vývoj technologie opracování optických materiálů (např fluorid vápenatý) pro UV oblast, pro své speciální optické vlastnosti široce využitelné v různých moderních optických systémech (2) Vývoj a implementace nových přístupů k digitální syntéze signálu z různých spektrálních pásem (3) Digitální spektrograf s vylepšenou účinností zachycení rozptýleného záření pro Ramanovskou spektroskopii ve viditelné a UV spektrální oblasti (4) Nové diagnostické metody s vylepšeným rozlišením a nové diagnostické postupy využívající Shackova-Hartmannova senzoru (5) Kompaktní zařízení pro 3D zobrazování a diagnostiku využívající princip prostorové modulace světla s aplikacemi v digitální holografické mikroskopii VaV Servis - TA ČR 3 / :14:07

4 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže 1 STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA 11 Pracovní balíčky - Management projektu 111 Název pracovním balíčku Management projektu 112 Vedoucí konsorcia podílející se na pracovním balíčku Univerzita Palackého v Olomouci 112 Členové konsorcia podílející se na pracovním balíčku Vysoké učení technické v Brně, Meopta - optika, sro, PRAMACOM-HT, spol s ro, Zebr sro 1121 Zodpovědná osoba doc Mgr Jaroslav Řeháček, PhD 1122 Poznámka ke členům konsorcia podílejícím se na pracovním balíčku Na pracovním balíčku se podílejí všichni členové konsorcia Vedoucí balíčku koordinuje plánované činnosti prostřednictvím projektového manažera Ostatní partneři participují v řídícím výboru, účastní se prostřednictvím řídícího výboru na rozhodování, účastní se technických seminářů a poskytují součinnost při administrativě projektu 113 Doba řešení pracovního balíčku 03/ / Milníky 1141 Popis milníku Pravidelné zasedání řídícího výboru Posouzení stavu projektu jako celku Kontrola stavu řízení projektu Krizový management 1142 Termín dosažení milníku 06/ Popis milníku Pravidelný technický seminář Setkání řešitelských týmů Přehled a kontrola stavu řešení úkolů v rámci jednotlivých pracovních balíčků 1142 Termín dosažení milníku 06/ Popis milníku Pravidelné zasedání řídícího výboru Posouzení stavu projektu jako celku Kontrola stavu řízení projektu Krizový management 1142 Termín dosažení milníku 12/ Popis milníku Pravidelné zasedání řídícího výboru Posouzení stavu projektu jako celku Kontrola stavu řízení projektu Krizový management 1142 Termín dosažení milníku 06/ Popis milníku Pravidelný technický seminář Setkání řešitelských týmů Přehled a kontrola stavu řešení úkolů v rámci jednotlivých pracovních balíčků 1142 Termín dosažení milníku 06/ Popis milníku Pravidelné zasedání řídícího výboru Posouzení stavu projektu jako celku Kontrola stavu řízení projektu Krizový management 1142 Termín dosažení milníku 12/ Popis milníku Pravidelné zasedání řídícího výboru Posouzení stavu projektu jako celku Kontrola stavu řízení projektu Krizový management 1142 Termín dosažení milníku 06/ Popis milníku Pravidelný technický seminář Setkání řešitelských týmů Přehled a kontrola stavu řešení úkolů v rámci jednotlivých pracovních balíčků 1142 Termín dosažení milníku 06/2014 VaV Servis - TA ČR 4 / :14:07

5 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže 1141 Popis milníku Pravidelné zasedání řídícího výboru Posouzení stavu projektu jako celku Kontrola stavu řízení projektu Krizový management 1142 Termín dosažení milníku 12/ Popis milníku Pravidelné zasedání řídícího výboru Posouzení stavu projektu jako celku Kontrola stavu řízení projektu Krizový management 1142 Termín dosažení milníku 06/ Popis milníku Pravidelný technický seminář Setkání řešitelských týmů Přehled a kontrola stavu řešení úkolů v rámci jednotlivých pracovních balíčků 1142 Termín dosažení milníku 06/ Popis milníku Pravidelné zasedání řídícího výboru Posouzení stavu projektu jako celku Kontrola stavu řízení projektu Krizový management 1142 Termín dosažení milníku 12/ Popis milníku Pravidelné zasedání řídícího výboru Posouzení stavu projektu jako celku Kontrola stavu řízení projektu Krizový management 1142 Termín dosažení milníku 06/ Popis milníku Pravidelný technický seminář Setkání řešitelských týmů Přehled a kontrola stavu řešení úkolů v rámci jednotlivých pracovních balíčků 1142 Termín dosažení milníku 06/ Popis milníku Pravidelné zasedání řídícího výboru Posouzení stavu projektu jako celku Kontrola stavu řízení projektu Krizový management 1142 Termín dosažení milníku 12/ Popis milníku Pravidelné zasedání řídícího výboru Posouzení stavu projektu jako celku Kontrola stavu řízení projektu Krizový management 1142 Termín dosažení milníku 06/ Popis milníku Pravidelný technický seminář Setkání řešitelských týmů Přehled a kontrola stavu řešení úkolů v rámci jednotlivých pracovních balíčků 1142 Termín dosažení milníku 06/ Popis milníku Pravidelné zasedání řídícího výboru Posouzení stavu projektu jako celku Kontrola stavu řízení projektu Krizový management 1142 Termín dosažení milníku 12/ Popis milníku Pravidelný technický seminář Setkání řešitelských týmů Přehled a kontrola stavu řešení úkolů v rámci jednotlivých pracovních balíčků 1142 Termín dosažení milníku 06/ Popis milníku Pravidelné zasedání řídícího výboru Posouzení stavu projektu jako celku Kontrola stavu řízení projektu Krizový management 1142 Termín dosažení milníku 06/2018 VaV Servis - TA ČR 5 / :14:07

6 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže 1141 Popis milníku Pravidelné zasedání řídícího výboru Posouzení stavu projektu jako celku Kontrola stavu řízení projektu Krizový management 1142 Termín dosažení milníku 12/ Popis milníku Pravidelné zasedání řídícího výboru Posouzení stavu projektu jako celku Kontrola stavu řízení projektu Krizový management 1142 Termín dosažení milníku 06/ Popis milníku Pravidelný technický seminář Setkání řešitelských týmů Přehled a kontrola stavu řešení úkolů v rámci jednotlivých pracovních balíčků 1142 Termín dosažení milníku 06/ Popis milníku Pravidelné zasedání řídícího výboru Posouzení stavu projektu jako celku Kontrola stavu řízení projektu Krizový management 1142 Termín dosažení milníku 12/ Popis náplně pracovního balíčku Popis náplně pracovního balíčku Činnosti plánované v pracovním balíčku "Management projektu" směřují k tomu, aby byl projekt po všech stránkách dobře řízen, aby práce na projektu postupovaly v souladu s plánem, a aby bylo všech stanovených cílů a výstupů dosaženo včas a v souladu s rozpočtem projektu Plánované činnosti: (1) Ustavení organizační struktury a nastavení mechanizmů komunikace Projekt bude řízen prostřednictvím ustanoveného řídícího výboru, který bude mít rozhodovací pravomoc ohledně plánování prací a vědeckého programu centra a zároveň bude dohlížet na projekt jako celek Statut a jednací řád řídícího výboru je obsažen v přiloženém návrhu smlouvy o spolupráci Řídící výbor bude zodpovědný za aktivity centra, jeho strategické směřování a vývoj Řídící výbor bude zejména dohlížet na dosažení/dokončení všech milníků a výstupů deklarovaných v návrhu projektu Prostřednictvím řídícího výboru budou do rozhodování zapojeni všichni partneři konsorcia Tím bude všem účastníkům zajištěna možnost prosazovat v rámci centra své zájmy Pro účely běžné každodenní komunikace bude zřízeno internetové rozhraní s využitím technologie Wiki Na těchto stránkách bude umístěn adresář kontaktů na všechny členy projektového týmu Dále zde budou umísťovány všechny důležité dokumenty, smlouvy, zprávy apod vytvořené v průběhu řešení projektu Tyto stránky budou zároveň sloužit pro prezentaci centra navenek Přístup k citlivým údajům bude umožněn pouze oprávněným osobám Komunikace bude dále probíhat prostřednictvím pravidelných setkání řídícího výboru a písemných zápisů z těchto jednání, a dále prostřednictvím pravidelných technických seminářů Výsledky těchto jednání budou podkladem pro každoroční zprávu o stavu řešení projektu (2) Průběžné řízení projektu Každodenní řízení projektu bude zajišťováno manažerem projektu, který bude zodpovědný za koordinaci projektu, a který bude zároveň kontaktní osobou pro vnitřní i vnější komunikaci centra, včetně komunikace s poskytovatelem dotace Aktivity manažera projektu budou dále zahrnovat - organizování pravidelných porad řídícího výboru (2x ročně), pořizování zápisu z těchto jednání - organizování technických seminářů (1x ročně) - poskytování podpory účastníkům projektu ohledně vytváření monitorovacích zpráv - udržování online archívu relevantních dokumentů projektu včetně archívu kontaktních údajů - vytváření a distribuce roční zprávy o stavu projektu vycházející z materiálů prezentovaných na schůzích řídícího výboru a technických seminářích - provádění kontroly kvality výsledků projektu (ve spolupráci s řídícím výborem) - provádění procedur rizikového managementu zaměřeného na snížení pravděpodobnosti a dopadů potenciálních rizik projektu - udržování plánu projektu a provádění změn plánu (pokud bude nutné) podle rozhodnutí řídícího výboru Většina činností balíčku je prováděna vedoucím balíčku (UP Olomouc) prostřednictvím projektového manažera Ostatní partneři se na těchto činnostech podílí v prostřednictvím členů týmu zastoupených v řídícím výboru a poskytováním součinnosti na nezbytné administrativě Pracovní balíček Management projektu je bezprostředně navázán na ostatní pracovní balíčky, které zastřešuje a koordinuje 116 Činnosti v rámci pracovního balíčku 1161 Název činnosti Ustavování organizační struktury centra, nastavování mechanizmů komunikace 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 03/ /2012 VaV Servis - TA ČR 6 / :14:07

7 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže 1161 Název činnosti Průběžné řízení projektu 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 04/ / Dílčí cíle pracovního balíčku 1171 Název dílčího cíle Webové rozhraní Centra digitální optiky 1172 Popis dílčího cíle Vytvoření zabezpečeného internetového rozhraní s využitím technologie Wiki Toto rozhraní bude obsahovat: - diskusní fórum využívané pro komunikaci mezi členy projektového týmu - archív důležitých dokumentů (smlouvy apod) - archív kontaktů na členy projektového týmu - zápisy z jednání řídícího výboru - roční zprávy o stavu projektu - prezentace centra navenek včetně informací o centru pro širokou veřejnost 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 04/ Název dílčího cíle Dosažení deklarovaných cílů a milníků projektu pro rok Popis dílčího cíle Dílčím cílem managementu projektu je úspěšné řešení projektu v daném roce dané splněním všech závazných podmínek řešení projektu (cíle, milníky, výstupy) Kontrola bude provedena na konci roku a publikována v roční zprávě o stavu projektu, ze které bude zřejmé, zda bylo tohoto dílčího cíle managementu dosaženo 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Dosažení deklarovaných cílů a milníků projektu pro rok Popis dílčího cíle Dílčím cílem managementu projektu je úspěšné řešení projektu v daném roce dané splněním všech závazných podmínek řešení projektu (cíle, milníky, výstupy) Kontrola bude provedena na konci roku a publikována v roční zprávě o stavu projektu, ze které bude zřejmé, zda bylo tohoto dílčího cíle managementu dosaženo 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Dosažení deklarovaných cílů a milníků projektu pro rok Popis dílčího cíle Dílčím cílem managementu projektu je úspěšné řešení projektu v daném roce dané splněním všech závazných podmínek řešení projektu (cíle, milníky, výstupy) Kontrola bude provedena na konci roku a publikována v roční zprávě o stavu projektu, ze které bude zřejmé, zda bylo tohoto dílčího cíle managementu dosaženo 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Dosažení deklarovaných cílů a milníků projektu pro rok Popis dílčího cíle Dílčím cílem managementu projektu je úspěšné řešení projektu v daném roce dané splněním všech závazných podmínek řešení projektu (cíle, milníky, výstupy) Kontrola bude provedena na konci roku a publikována v roční zprávě o stavu projektu, ze které bude zřejmé, zda bylo tohoto dílčího cíle managementu dosaženo 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Dosažení deklarovaných cílů a milníků projektu pro rok Popis dílčího cíle Dílčím cílem managementu projektu je úspěšné řešení projektu v daném roce dané splněním všech závazných podmínek řešení projektu (cíle, milníky, výstupy) VaV Servis - TA ČR 7 / :14:07

8 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže 1172 Popis dílčího cíle Kontrola bude provedena na konci roku a publikována v roční zprávě o stavu projektu, ze které bude zřejmé, zda bylo tohoto dílčího cíle managementu dosaženo 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Dosažení deklarovaných cílů a milníků projektu pro rok Popis dílčího cíle Dílčím cílem managementu projektu je úspěšné řešení projektu v daném roce dané splněním všech závazných podmínek řešení projektu (cíle, milníky, výstupy) Kontrola bude provedena na konci roku a publikována v roční zprávě o stavu projektu, ze které bude zřejmé, zda bylo tohoto dílčího cíle managementu dosaženo 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Dosažení deklarovaných cílů a milníků projektu pro rok Popis dílčího cíle Dílčím cílem managementu projektu je úspěšné řešení projektu v daném roce dané splněním všech závazných podmínek řešení projektu (cíle, milníky, výstupy) Kontrola bude provedena na konci roku a publikována v roční zprávě o stavu projektu, ze které bude zřejmé, zda bylo tohoto dílčího cíle managementu dosaženo 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Dosažení deklarovaných cílů a milníků projektu pro rok Popis dílčího cíle Dílčím cílem managementu projektu je úspěšné řešení projektu v daném roce dané splněním všech závazných podmínek řešení projektu (cíle, milníky, výstupy) Kontrola bude provedena na konci roku a publikována v roční zprávě o stavu projektu, ze které bude zřejmé, zda bylo tohoto dílčího cíle managementu dosaženo 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Dílčí výstupy pracovního balíčku 1181 Identifikační číslo TE DV Název dílčího výstupu Roční zpráva o stavu řešení projektu 1183 Popis dílčího výstupu Roční zpráva o stavu řešení projektu bude informovat o průběhu projektu, zejména o stavu plnění deklarovaných cílů, milníků a výstupů projektu Hlavními podklady pro vypracování zprávy budou výsledky prezentované na technických seminářích a zápisy z pravidelných porad řídícího výboru Zpráva o stavu řešení projektu bude zpřístupněna na internetových stránkách centra Stane se důležitým nástrojem managementu projektu vytvářející zpětnou vazbu pro členy projektového týmu 1184 Předpokládaný termín dosažení dílčího výstupu 12/ Identifikační číslo TE DV Název dílčího výstupu Roční zpráva o stavu řešení projektu 1183 Popis dílčího výstupu Roční zpráva o stavu řešení projektu bude informovat o průběhu projektu, zejména o stavu plnění deklarovaných cílů, milníků a výstupů projektu Hlavními podklady pro vypracování zprávy budou výsledky prezentované na technických seminářích a zápisy z pravidelných porad řídícího výboru Zpráva o stavu řešení projektu bude zpřístupněna na internetových stránkách centra Stane se důležitým nástrojem managementu projektu vytvářející zpětnou vazbu pro členy projektového týmu 1184 Předpokládaný termín dosažení dílčího výstupu 12/2013 VaV Servis - TA ČR 8 / :14:07

9 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže 1181 Identifikační číslo TE DV Název dílčího výstupu Roční zpráva o stavu řešení projektu 1183 Popis dílčího výstupu Roční zpráva o stavu řešení projektu bude informovat o průběhu projektu, zejména o stavu plnění deklarovaných cílů, milníků a výstupů projektu Hlavními podklady pro vypracování zprávy budou výsledky prezentované na technických seminářích a zápisy z pravidelných porad řídícího výboru Zpráva o stavu řešení projektu bude zpřístupněna na internetových stránkách centra Stane se důležitým nástrojem managementu projektu vytvářející zpětnou vazbu pro členy projektového týmu 1184 Předpokládaný termín dosažení dílčího výstupu 12/ Identifikační číslo TE DV Název dílčího výstupu Roční zpráva o stavu řešení projektu 1183 Popis dílčího výstupu Roční zpráva o stavu řešení projektu bude informovat o průběhu projektu, zejména o stavu plnění deklarovaných cílů, milníků a výstupů projektu Hlavními podklady pro vypracování zprávy budou výsledky prezentované na technických seminářích a zápisy z pravidelných porad řídícího výboru Zpráva o stavu řešení projektu bude zpřístupněna na internetových stránkách centra Stane se důležitým nástrojem managementu projektu vytvářející zpětnou vazbu pro členy projektového týmu 1184 Předpokládaný termín dosažení dílčího výstupu 12/ Identifikační číslo TE DV Název dílčího výstupu Roční zpráva o stavu řešení projektu 1183 Popis dílčího výstupu Roční zpráva o stavu řešení projektu bude informovat o průběhu projektu, zejména o stavu plnění deklarovaných cílů, milníků a výstupů projektu Hlavními podklady pro vypracování zprávy budou výsledky prezentované na technických seminářích a zápisy z pravidelných porad řídícího výboru Zpráva o stavu řešení projektu bude zpřístupněna na internetových stránkách centra Stane se důležitým nástrojem managementu projektu vytvářející zpětnou vazbu pro členy projektového týmu 1184 Předpokládaný termín dosažení dílčího výstupu 12/ Identifikační číslo TE DV Název dílčího výstupu Roční zpráva o stavu řešení projektu 1183 Popis dílčího výstupu Roční zpráva o stavu řešení projektu bude informovat o průběhu projektu, zejména o stavu plnění deklarovaných cílů, milníků a výstupů projektu Hlavními podklady pro vypracování zprávy budou výsledky prezentované na technických seminářích a zápisy z pravidelných porad řídícího výboru Zpráva o stavu řešení projektu bude zpřístupněna na internetových stránkách centra Stane se důležitým nástrojem managementu projektu vytvářející zpětnou vazbu pro členy projektového týmu 1184 Předpokládaný termín dosažení dílčího výstupu 12/ Identifikační číslo TE DV Název dílčího výstupu Roční zpráva o stavu řešení projektu 1183 Popis dílčího výstupu Roční zpráva o stavu řešení projektu bude informovat o průběhu projektu, zejména o stavu plnění deklarovaných cílů, milníků a výstupů projektu Hlavními podklady pro vypracování zprávy budou výsledky prezentované na technických seminářích a zápisy z pravidelných porad řídícího výboru Zpráva o stavu řešení projektu bude zpřístupněna na internetových stránkách centra Stane se důležitým nástrojem managementu projektu vytvářející zpětnou vazbu pro členy projektového týmu 1184 Předpokládaný termín dosažení dílčího výstupu 12/2018 VaV Servis - TA ČR 9 / :14:07

10 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže 1181 Identifikační číslo TE DV Název dílčího výstupu Závěrečná zpráva projektu 1183 Popis dílčího výstupu V závěrečné zprávě budou shrnuty všechny výsledky Centra digitální optiky a bude diskutována úspěšnost Centra z hlediska dosažení hlavních cílů projektu Zpráva bude informovat o stavu implementace a komercializace dosažených výsledků 1184 Předpokládaný termín dosažení dílčího výstupu 12/ Pracovní balíčky - Digitální Ramanova spektroskopie a Ramanova optická aktivita 111 Název pracovním balíčku Digitální Ramanova spektroskopie a Ramanova optická aktivita 112 Vedoucí konsorcia podílející se na pracovním balíčku Univerzita Palackého v Olomouci 112 Členové konsorcia podílející se na pracovním balíčku Meopta - optika, sro, Zebr sro 1121 Zodpovědná osoba RNDr Josef Kapitán, Ph D 1122 Poznámka ke členům konsorcia podílejícím se na pracovním balíčku 113 Doba řešení pracovního balíčku 03/ / Milníky 1141 Popis milníku Celková analýza komplexního optického uspořádání pro Ramanovu spektroskopii a Ramanovu optickou aktivitu, zahrnující optickou dráhu excitačního a rozptýleného záření včetně spektrografu Optimální systém bude navržen především s ohledem na maximalizaci poměru signálu a šumu, optimální spektrální rozlišení a minimalizaci potřebného množství vzorku biologicky zajímavých látek Monitorovací výstupy: výzkumná zpráva a publikace 1142 Termín dosažení milníku 12/ Popis milníku Návrh a výroba spektrografu s parametry založenými na předchozí analýze Spektrograf bude vybaven zrcadlovou a/nebo čočkovou optikou vyvinutou členy konsorcia Monitorovací výstupy: dva funkční vzorky spektrografů optimalizovaných pro záznam Ramanových spekter: jeden pro UV a druhý pro VIS spektrální oblast 1142 Termín dosažení milníku 12/ Popis milníku Návrh a výroba optiky pro optickou dráhu excitačního a rozptýleného záření spektrometru pro měření Ramanovy optické aktivity Monitorovací výstup: funkční vzorek spektrometru pro měření Ramanovy optické aktivity 1142 Termín dosažení milníku 12/ Popis milníku Průzkum možností využití netradičních optických prvků, např holografické optiky, matic mikročoček nebo neskleněných materiálů za účelem zvýšení účinnosti sběru rozptýleného záření Monitorovací výstup: publikace 1142 Termín dosažení milníku 12/ Popis milníku Průzkum možnosti měření vzorků při teplotách v rozsahu 5-90 C a návrh optického systému, který bude schopen kompenzovat změny vlastností optických materiálů na teplotě Monitorovací výstup: publikace 1142 Termín dosažení milníku 12/2018 VaV Servis - TA ČR 10 / :14:07

11 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže 1141 Popis milníku Testování spektrometru a jeho vylepšení ve smyslu vytvoření uživatelsky příjemného rozhraní a měření vzorků při zvolených teplotách Monitorovací výstup: prototyp ROA spektrometru, který bude nabídnut mezinárodnímu partneru působícímu v oboru 1142 Termín dosažení milníku 12/ Popis náplně pracovního balíčku Popis náplně pracovního balíčku Pracovní náplní balíčku bude realizace spektrometru pro měření Ramanova rozptylu v UV a VIS spektrální oblasti a spektrometru pro měření Ramanovy optické aktivity ve VIS oblasti, vývoj technologie zpracování optických materiálů (např fluorid vápenatý) pro UV oblast, které jsou pro své speciální optické vlastnosti široce využitelné v různých moderních optických systémech a v neposlední řadě také vývoj motorizovaných polohovacích zařízení a a technologie jejich řízení přímo využitelných v komplexních automatizovaných strojních zařízeních Díky spolupráci mezi univerzitou a zkušenými průmyslovými partnery bude možné navrhnout a realizovat specializované komponenty i celé komplexní zařízení v rozsahu, jaký by jinak nebyl možný Výsledný spektrometr pak svými parametry i spolehlivostí předčí zařízení dosud dostupná a umožní výrazné rozšíření aplikačních možností analytické metody Ramanovy spektroskopie a Ramanovy optické aktivity Práce na vývoji jednotlivých komponent a řešení konkrétních dílčích úkolů ale také přinese průmyslovým partnerům (Meopta, Zebr) rozsáhlé znalosti technologií a postupů, které významně rozšíří jejich aplikační možnosti i mimo oblast spektroskopie a výrazně tak posílí jejich konkurenceschopnost Ramanův rozptyl je neelastický rozptyl fotonů vznikající při interakci mezi fotony dopadajícího světla a vibračními nebo rotačními stavy molekul Rozptýlené záření má jinou vlnovou délku než dopadající záření a na základě jeho analýzy můžeme získat velké množství informací o charakteru a struktuře studovaného systému Ramanova optická aktivita (ROA) spočívá v měření velmi malého rozdílu v intenzitě Ramanova rozptylu z chirálních molekul odpovídající levotočivě a pravotočivě kruhově polarizovanému záření Toto rozšíření techniky Ramanova rozptylu o techniku optické aktivity pak informační obsah ve spektrech ještě dále významně zvyšují, obzvláště o data týkající se prostorového uspořádání, konformačního chování a případně i dynamiky studovaných molekul Ramanův rozptyl je dvoufotonový proces a je tedy možné volit geometrii rozptylu, tj úhel mezi dopadajícím a rozptýleným zářením, přičemž nejobvyklejší je pravoúhlá geometrie a geometrie ve zpětném rozptylu V případě Ramanovy optické aktivity je volitelné i tzv modulační schéma, kdy se nastavuje stav polarizace dopadajícího záření, případně se detekuje polarizační stav rozptýleného záření Jedním z prvních úkolů bude proto analyzovat různé konfigurace s ohledem na možnosti nových detekčních systémů, dostupných optických systémů i nových rychlých a přesných polohovacích zařízení Spektrometr pro měření Ramanovy optické aktivity je komplexní zařízení, které je možné rozdělit na několik hlavních částí: 1 Zdroj excitačního záření (laser) 2 Optika pro úpravu a přenos excitačního záření 21 Systém pro směrování svazku 22 Expandér svazku 23 Systém pro nastavení polarizace excitačního záření (polarizační komponenty umístěné staticky i na motorizovaných posuvech) 3 Optika společná pro excitační i rozptýlené záření 31 Soustava zrcadel pro směrování svazku záření 32 Fokusační objektiv pro excitační záření, který je zároveň kolimační objektiv pro rozptýlené záření (objektiv R1) 4 Vzorková část (kyveta vzorku, motorizovaný držák vzorku, teplotní cela) 5 Optika pro přenos rozptýleného záření na vstup spektrografu a detekci polarizačního stavu rozptýleného záření 51 Tzv edge nebo notch filtry pro potlačení Rayleighova záření 52 Fokusační objektiv (objektiv R2) 53 Vstup spektrografu (štěrbina, mnohojádrový vlnovod) 54 Systém pro detekci polarizačního stavu rozptýleného záření (polarizační komponenty umístěné staticky i na motorizovaných posuvech, elektrooptické komponenty) 6 Spektrograf 7 Systém pro řízení experimentu, načítání dat z detektoru a zpracování dat V případě spektrometru pro měření pouze Ramanova rozptylu (bez možnosti Ramanovy optické aktivity) se výsledný přístroj výrazně zjednoduší, neboť nemusí být přítomny polarizační komponenty pro excitační i rozptýlené záření a jsou kladeny menší nároky na kvalitu použitých komponent, např na nutnost absence reziduálního dvojlomu (pnutí) v optických elementech, především objektivu (R1) Při zaznamenávání spekter Ramanovy optické aktivity jsou zároveň zaznamenávána i Ramanova spektra Spektrometr pro měření Ramanovy optické aktivity je tak také velice kvalitním vysoce světelným spektrometrem pro záznam Ramanových spekter Univerzita Palackého bude koordinovat probíhající práce, podílet se na návrhu jednotlivých optických, mechanických i elektronických systémů, poskytne laboratorní prostor i vybavení pro kompletaci celého zařízení Díky jejím kontaktům na pracoviště, u nichž jsou techniky využívány ke studiu konkrétních systémů, bude možné testovat prototypy spektrometrů v průběhu řešení projektu a získávat tak zpětnou vazbu pro další úpravy a vývoj spektrometru VaV Servis - TA ČR 11 / :14:07

12 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže Popis náplně pracovního balíčku Firma Meopta bude mít za úkol vývoj optických částí spektrometru, tj v mnoha případech komplexních objektivů založených na zrcadlové a/ nebo čočkové optice Vývoj objektivu je komplexní proces zahrnující teoretický návrh včetně vlivu výrobních tolerancí na optickou kvalitu, výběr materiálů, jeho technické opracování, sestavení a justace jednotlivých komponent, testování celého systému Paralelně bude třeba provést pro systémy používané v UV oblasti návrh a realizaci antireflexních vrstev pro čočkové systémy, vysoce odrazných širokopásmových vrstev pro zrcadla apod Náplň činností společnosti ZEBR bude v první fázi zkoumat možnosti použití pneumatických, hydraulických nebo elektrických prvků pro polohování optických součástí spektrografu s ohledem na přesnost polohování, možnost regulace, komfortu ovládání, to vše s důrazem na vysoké nároky na opakovatelnou přesnost polohování, dále na minimální ovlivňování vlastní činností polohovacích prvků okolí, tj optické a elektronické součásti spektrografu a v neposlední řadě s přihlédnutím k energetické a finanční náročnosti použitých prvků V další fázi bude činnost zaměřena na vývoj mechaniky lineárního motoru, ve spolupráci s Výzkumným ústavem elektrických strojů v Brně a Výzkumným centrem pro strojírenskou výrobní techniku a technologii v Praze, s důrazem na minimální stavební rozměry a minimální ovlivňování okolí teplem a magnetismem Následovat bude vývoj ovládacího softwaru pro řízení aktivních polohovacích prvků ZEBR bude také spolupracovat na vývoji a výrobě vlastní konstrukce spektrografu a mechanických prvků s důrazem možnosti použití v případné komerční verzi zařízení Všechny tyto činnosti úzce souvisí se základní náplní výroby společnosti ZEBR na přesných strojích a zařízeních pro stínící techniku a výsledky zkoumání budou také ihned aplikovány do těchto produktů Seznam jednotlivých plánovaných činností: 1 Provádění analýzy komplexního optického uspořádání spektrometru Odpovědný realizátor: UP Konzultant: Meopta 2 Volba materiálů a technologií opracování pro stavbu objektivů v UV oblasti Odpovědný realizátor: Meopta 3 Provádění analýzy využití různých typů polohovacích zařízení pro pohyblivé části spektrometru Odpovědný realizátor: Zebr Konzultant: UP 4 Práce na vyvíjení technologie opracování optických materiálů v UV oblasti Odpovědný realizátor: Meopta 5 Hledání technického řešení optické části Ramanova spektrometru ve VIS a UV oblasti Odpovědný realizátor: Meopta Konzultant: UP 6 Návrh optické sestavy objektivů pro UV a VIS Ramanův spektrograf Odpovědný realizátor: Meopta Konzultant: UP 7 Návrh polarizačních komponent ROA spektrometru pro jejich zadání do výroby externímu dodavateli Odpovědný realizátor: UP Konzultant: Meopta 8 Návrh optické sestavy objektivů pro sběr Ramanova záření a jeho přenos na vstup spektrografu Odpovědný realizátor: Meopta Konzultant: UP 9 Výroba mechanických a motorizovaných částí spektrometru pro měření Ramanovy optické aktivity (ROA) Odpovědný realizátor: Zebr Konzultant: UP 10 Příprava a stavba mechanické části spektrografů optimalizovaných pro záznam Ramanových spekter Odpovědný realizátor: Zebr Konzultant: UP 11 Testování polarizační optiky pro ROA spektrometr Odpovědný realizátor: UP Konzultant: Meopta 12 Výroba objektivů pro UV a VIS Ramanův spektrograf Odpovědný realizátor: Meopta Konzultant: UP 13 Výroba objektivů pro sběr Ramanova záření a jeho přenos na vstup spektrografu Odpovědný realizátor: Meopta Konzultant: UP 14 Testování UV a VIS spektrografů, příprava na komerční provoz Odpovědný realizátor: Meopta, UP VaV Servis - TA ČR 12 / :14:07

13 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže Popis náplně pracovního balíčku Konzultant: Zebr 15 Kompletace spektrometru pro měření Ramanovy optické aktivity Odpovědný realizátor: UP Konzultant: Meopta, Zebr 16 Teoretická analýza optické sestavy spektrometru s ohledem na možnosti temperace vzorku Odpovědný realizátor: UP Konzultant: Meopta 17 Průzkum využití netradičních optických prvků ke zvýšení účinnosti sběru rozptýleného Ramanova záření Odpovědný realizátor: UP Konzultant: Meopta 18 Vylepšení mechanický a motorizovaných částí ROA spektrometru Odpovědný realizátor: Zebr Konzultant: UP 19 Vývoj uživatelsky orientovaného softwaru pro řízení ROA spektrometru a zpracování spekter Odpovědný realizátor: Zebr, UP 20 Testování ROA spektrometru a jeho příprava pro komerční využití Odpovědný realizátor: UP Konzultant: Meopta, Zebr Provázanost na ostatní balíčky: - provázanost na balíček "Multi senzorické a hyperspektrální zobrazovací systémy": technologie opracování materiálu CaF2, který je propustný jak v UV, tak i v IČ oblasti - provázanost na balíček "Zpracování dat S-H senzoru v metrologii a zobrazování": z hlediska měření kvality obrazu u objektivů pracujících v UV oblasti spektra budou prověřeny jak možnosti analýzy výstupní vlnoplochy pomocí UV Shack-Hartmannova senzoru, tak i možnosti analýzy funkce obrazu bodu Obě metody budou kombinovány v závislosti na korekčním stavu analyzovaného objektivu a způsobu jeho použití v sestavě spektrometru 116 Činnosti v rámci pracovního balíčku 1161 Název činnosti Provádění analýzy komplexního optického uspořádání spektrometru 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 03/ / Název činnosti Volba materiálů a technologií opracování pro stavbu objektivů v UV oblasti 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 03/ / Název činnosti Provádění analýzy využití různých typů polohovacích zařízení pro pohyblivé části spektrometru 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 03/ / Název činnosti Práce na vyvíjení technologie opracování optických materiálů v UV oblasti 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ / Název činnosti Hledání technického řešení optické části Ramanova spektrometru ve VIS a UV oblasti 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 04/ / Název činnosti Návrh optické sestavy objektivů pro UV a VIS Ramanův spektrograf 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ /2014 VaV Servis - TA ČR 13 / :14:07

14 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže 1161 Název činnosti Návrh polarizačních komponent ROA spektrometru pro jejich zadání do výroby externímu dodavateli 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ / Název činnosti Návrh optické sestavy objektivů pro sběr Ramanova záření a jeho přenos na vstup spektrografu 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ / Název činnosti Výroba mechanických a motorizovaných částí spektrometru pro měření Ramanovy optické aktivity (ROA) 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ / Název činnosti Příprava a stavba mechanické části spektrografů optimalizovaných pro záznam Ramanových spekter 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ / Název činnosti Testování polarizační optiky pro ROA spektrometr 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ / Název činnosti Výroba objektivů pro UV a VIS Ramanův spektrograf 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ / Název činnosti Výroba objektivů pro sběr Ramanova záření a jeho přenos na vstup spektrografu 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ / Název činnosti Testování UV a VIS spektrografů, příprava na komerční provoz 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ / Název činnosti Kompletace spektrometru pro měření Ramanovy optické aktivity 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ / Název činnosti Teoretická analýza optické sestavy spektrometru s ohledem na možnosti temperace vzorku 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ / Název činnosti Vývoj druhé generace objektivů pro UV spektrální oblast 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ / Název činnosti Práci na vyvíjení technologie opracování optických materiálů druhé generace v UV oblasti 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ /2019 VaV Servis - TA ČR 14 / :14:07

15 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže 1161 Název činnosti Průzkum využití netradičních optických prvků ke zvýšení účinnosti sběru rozptýleného Ramanova záření 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ / Název činnosti Vylepšení mechanický a motorizovaných částí ROA spektrometru 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ / Název činnosti Vývoj uživatelsky orientovaného softwaru pro řízení ROA spektrometru a zpracování spekter 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ / Název činnosti Testování ROA spektrometru a jeho příprava pro komerční využití 1162 Zahájení činnosti 1163 Ukončení činnosti 01/ / Dílčí cíle pracovního balíčku 1171 Název dílčího cíle Analýza komplexního optického uspořádání spektrometru 1172 Popis dílčího cíle Dílčím cílem je provedená analýza optické soustavy Ramanova spektrometru za účelem maximalizace poměru signál/šum se zohledněním těchto experimentálních parametrů: - dané spektrálním rozlišení, - maximální plošné intenzity (W/m^2) záření, která nezpůsobí degradaci zkoumaného materiálu vzorku, - charakteristiky 2D detektoru: velikost pixelu, kapacita pixelu (dynamický rozsah), šumové charakteristiky detektoru, rychlost odečítání signálu apod Provedení analýzy optické soustavy Ramanova spektrometru je komplexní proces zahrnující optiku pro přenos excitačního záření na vzorek, přenos rozptýleného záření ze vzorku na vstup spektrografu a optiku samotného spektrografu zobrazující spektrum na plošný detektor Při návrhu je nutné respektovat zákon zachování optického rozsahu (étendue, Abbého invariant) s cílem optimálně využít tok záření vycházející ze vzorku Situace je komplikovanější v tom, že záření vychází z objemu vzorku (a nikoliv plochy) odpovídajícímu např fokusovanému Gaussovskému svazku, přičemž osa svazku není obecně paralelní se vstupní rovinou spektrografu Výsledkem bude výzkumná zpráva obsahující teoretické výchozí předpoklady systému, a porovnání několika možných řešení Zpráva bude předána partnerům projektu 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 03/ Název dílčího cíle Výběr optimálního technického řešení optické části Ramanova spektrometru ve VIS a UV oblasti, a výběr optimálního řešení pro UV a VIS oblast 1172 Popis dílčího cíle Cílem bude návrh optimálního technického řešení jednotlivých částí Ramanova spektrometru na základě syntézy poznatků z prováděných činností v předchozím období Výsledky provedené analýzy komplexního optického uspořádání spektrometru budou ověřené realistickou simulací optickým softwarem dostupným členům konsorcia (např OSLO, TracePro, Zemax), přičemž za splnění dílčího cíle je možné považovat dosažení souhlasu mezi teoretickými předpoklady analýzy a výsledky numerické simulace zahrnující reálné optické prvky Poté bude vybrána optimální optická soustava s ohledem na dostupné komponenty (laser, plošný detektor) budou specifikovány parametry pro vývoj optických systémů ve viditelné i UV oblasti Výstupem bude: - zadávací dokumentace všech objektivů a optických soustav, - specifikace rozměru kyvety pro umístění vzorku, - specifikace difrakční mřížky, - výběr vhodného detektoru 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Analýza možností využití různých typů polohovacích zařízení pro pohyblivé části spektrometru 1172 Popis dílčího cíle Dílčím cílem bude porovnání vlastností dostupných možností pro provedení rotačních nebo lineárních posuvů, jejich specifických vlastností, se zaměřením na použití výsledků pro polohování komponent spektrometru Výstupem bude zpráva obsahující doporučení použití vhodných prvků pro použití v spektrometru VaV Servis - TA ČR 15 / :14:07

16 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže 1172 Popis dílčího cíle Motorizované posuvy budou využívány především pro: - zasouvání polarizačních optických elementů umístěných v dobře definované orientaci z a do optické dráhy excitačního i rozptýleného záření, - pro kontinuální rotaci polarizačních komponent, - pro rotaci optických komponent o specifikovaný úhel, - pro rotaci a/nebo lineární posuv kyvety se vzorkem (pro polohování vzorku i snížení jeho degradace intenzivním UV/VIS zářením), - pro otáčení difrakční mřížky Dílčího cíle bude dosaženo vytvořením protokolu obsahujícím seznam různých možností realizací lineárních i rotačních motorizovaných posuvů, budou uvedeny parametry jednotlivých možností a jejich přibližná cena Na základě uvedeného seznamu bude ke každé komponentě spektrometru, kterou bude třeba polohovat, přiřazen konkrétní způsob realizace daného posuvu Na základě těchto údajů bude rozhodnuto, které ze zvolených možností budou realizovány v dalším pokračování projektu 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Objektivy pro UV spektrograf 1172 Popis dílčího cíle V první fázi bude probíhat studium požadavků na optické vybavení spektrografu pro široké spektrum UV záření, založené na dosavadních zkušenostech vývoje UV objektivu v Meoptě-optika,sro a požadovaných parametrech vytčeného spektrografu Oproti stávajícímu provedení UV objektivu se spektrální oblast excitace pokrývající 229, 244 a 257 nm rozšíří ještě o 218 a 205 nm Spektrograf obsahuje dva objektivy, objektiv kolimační (S1), který přenáší záření ze vstupu spektrografu (např štěrbiny) na difrakční mřížku a objektiv fokusační (S2), který difraktované záření zobrazuje na plošný detektor Objektivy S1 a S2 mohou mít obecně různé ohniskové délky, mají různé předmětové pole: u S1 je to pouze úsečka o zanedbatelné šířce a výšce několika mm, u S2 je to plocha o rozměru až 26x6 mm U objektivu S2 je vyžadována co nejvyšší světelnost (numerická apertura), v optické dráze je navíc krycí sklo chlazeného čipu detektoru Pro UV oblast jsou komerčně dostupné objektivy F/# = 2, ale nejsou korigované na barevnou vadu a nemají dostatečné rozlišení Objektiv S1 je méně náročný na zobrazovanou oblast i numerickou aperturu než objektiv S2, lze tedy očekávat jednodušší stavbu, což bude výhodné z prostorových důvodů, menšího počtu optických členů a tedy i parazitních odrazů sklo - vzduch uvnitř soustavy, z toho vyplývající vyšší propustnosti a v neposlední řadě i nižší výrobní náklady Optickou analýzu celého systému je třeba provést v závislosti na použité difrakční mřížce Z hlediska uchycení objektivu na kameru je třeba respektovat především vzdálenost tloušťku krycího skla a jeho vzdálenost od detektoru z hlediska pracovní vzdálenosti objektivu Pro objektivy pro UV oblast, na něž je kladen požadavek na polychromatickou korekci, je třeba při konstrukci využít minimálně kombinaci dvou optických materiálů s různými dispersními vlastnostmi Tomu nejlépe vyhovuje křemenné sklo v kombinaci s krystalickým fluoritem vápenatým (CaF2) Zatímco opracování křemene je v Meoptě, sro zvládnutou technologií, opracování mimořádně měkkého CaF2 je nutné v rámci tohoto projektu teprve zvládnout Postupné kroky pro dosažení dílčího cíle jsou: 1 optický výpočet a optickomechanické konstrukce objektivů S1 a S2, 2 výroba prototypů objektivů S1 a S2 (při ní bude aplikována paralelně vyvinutá technologie opracování CaF2 a technologie antireflexních tenkých vrstev), 3 vývoj měřicích metod pro justáž a vyhodnocení optických parametrů v požadované UV oblasti, 4 komplexní zkoušky jednotlivých objektivů i celkové sestavy včetně difrakční mřížky Dosažení dílčího cíle je možné považovat otestování optické kvality vyrobených objektivů a dosažení parametrů specifikovaných při jejich zadání Bude přenesena informace o mechanické stavbě objektivů pro výrobu mechanické konstrukce spektrografu (začlenění difrakčních mřížek, připojení detektoru apod), které budou vyvíjeny dalším partnerem konsorcia 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Objektivy pro VIS spektrograf 1172 Popis dílčího cíle Oblast použití spektrografu ve viditelné oblasti spektra je mnohem více prozkoumané než v UV oblasti Pro výrobu objektivů je dostupná neporovnatelně větší škála optických materiálů propouštějících viditelné záření, a je u nich také dobře zvládnutá technologie opracování i nanášení tenkých vrstev Z hlediska optimálního poměru mezi intenzitou Ramanova signálu, který klesá se čtvrtou mocninou vlnové délky excitačního záření a intenzitou nežádoucího fluorescenčního pozadí, které ovšem také klesá s rostoucí vlnovou délkou excitačního záření se dlouhodobě ukazuje excitační vlnová délka 532 nm jako optimální řešení Katedra optiky je také dobře technicky vybavena pro tuto volbu (laser, polarizační optika, edge/ notch filtry) Neelasticky rozptýlené Ramanovo záření pro rozsah fundamentálních vibrací většiny molekul v tomto případě pokrývá rozsah cca nm Spektrograf obsahuje dva objektivy, objektiv kolimační (S1), který přenáší záření ze vstupu spektrografu (např štěrbiny) na difrakční mřížku a objektiv fokusační (S2), který difraktované záření zobrazuje na plošný detektor Výkon spektrografu (i celého systému) je určován především světelností (numerickou aperturou) objektivu S2, přičemž je vyžadována co nejvyšší světelnost, velké zobrazovací pole (až 26x6 mm) a korekce VaV Servis - TA ČR 16 / :14:07

17 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže 1172 Popis dílčího cíle na tloušťku krycího skla hlazeného čipu detektoru Ve VIS oblast existují objektivy s clonovým číslem od 0,95, ty ale nejsou korigované na tloušťku krycího skla Podobně jako v UV oblasti je Objektiv S1 méně náročný na zobrazovanou oblast i numerickou aperturu než objektiv S2, lze tedy očekávat jednodušší stavbu se všemi s tím souvisejícími aspekty Optickou analýzu celého systému je třeba provést v závislosti na použité difrakční mřížce Z hlediska uchycení objektivu na kameru je třeba respektovat především vzdálenost tloušťku krycího skla a jeho vzdálenost od detektoru z hlediska pracovní vzdálenosti objektivu mřížce Postupné kroky pro dosažení dílčího cíle jsou: 1 optický výpočet a optickomechanické konstrukce objektivů S1 a S2, 2 výroba prototypů objektivů S1 a S2, 3 justáž a vyhodnocení optických parametrů v požadované spektrální oblasti, 4 komplexní zkoušky jednotlivých objektivů i celkové sestavy včetně difrakční mřížky Dosažení dílčího cíle je možné považovat otestování optické kvality vyrobených objektivů a soulad naměřených a teoretických hodnot Bude předána informace o mechanické stavbě objektivů pro výrobu mechanické konstrukce spektrografu (začlenění difrakčních mřížek, připojení detektoru apod), které budou vyvíjeny partnerem konsorcia (firmou Zebr) 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Rozšiřovač svazku pro UV excitační záření 1172 Popis dílčího cíle Svazek záření vycházející z laseru má přibližně Gaussovský profil a v mnoha případech je třeba upravit parametry svazku, především jeho průměr svazku K tomu se využívá rozšiřovačů svazku, což jsou afokální systémy složené ze dvou spojek nebo spojky a rozptylky s různými hodnotami ohniskových délek Použití první možnosti má tu výhodu, že je možné do svazku umístit prostorový filtr (kruhovou aperturu o velmi malém průměru někom um) a vylepšit tak kvalitu svazku Není-li průměr svazku příliš velký, je možné volit sférický plankonvexní singlet, v opačném případě pak složitější soustavy nebo asférické čočky Na základě provedené analýzy optické soustavy, hodnoty průměru svazku vystupujícího z laseru a hodnoty průměru svazku záření potřebného pro fokusaci svazku na vzorek bude zvolen a realizován rozšiřovač svazku pro VIS i UV oblast V UV oblasti bude nutné vzít v potaz promývání okolí optických elementů dusíkem nebo jiným inertním plynem, tak, aby se zabránilo degradaci optických povrchů ozónem vznikajícím v důsledku ionizace UV zářením Problematická je také vysoká intenzita svazku a následná degradace optického materiálu, přičemž se ukazuje, že je z tohoto hlediska CaF2 mnohem lepším materiálem než tavený křemen Dílčího cíle bude dosaženo realizací rozšiřovače a dosažením požadovaných parametrů výstupního svazku 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Objektivy pro přenos UV Ramanova rozptýleného záření ze vzorku na vstup spektrografu 1172 Popis dílčího cíle Optická dráha pro přenos Ramanova rozptýleného záření ze vzorku na vstup spektrografu se skládá z krycího skla vzorku (vzorek samotný je obvykle vodný roztok zkoumané látky), kolimačního objektivu R1, edge/notch filtru pro potlačení Rayleighova záření, polarizační optiky a fokusačního objektivu R2, který kolimované záření zobrazuje na vstup spektrografu (na štěrbinu nebo na vstup multimódových optických vláken) Z teoretické analýzy optického systému provedeného v první fázi projektu vyplynou specifikace objektivů R1 i R2 Pro maximalizaci sběru rozptýleného záření je však zřejmé, že základním požadavkem bude co nejvyšší světelnost (numerická apertura) objektivu R1, přičemž záření vychází z vodného prostředí a prochází přes krycí sklo o konečné tloušťce Mezi objektivem a krycím sklem může být umístěna imerze, což v případě UV optiky může být opět pouze voda Bude prověřena možnost využití zrcadlového systému, který má výhodu především v absenci chromatické vady a velké pracovní vzdálenosti Postup vývoje objektivů je uvedený u popisu dílčího cíle Objektivy pro UV spektrograf Dosažení dílčího cíle je možné považovat otestování optické kvality vyrobených objektivů a soulad naměřených a teoretických hodnot Bude proveden přenos informací o mechanické stavbě objektivů pro výroby mechanických držáku v Ramanově spektrometru a začlenění objektivů do celkové sestavy spektrometru (mechanické díly budou vyrobeny firmou Zebr) 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/2015 VaV Servis - TA ČR 17 / :14:07

18 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže 1171 Název dílčího cíle Objektivy pro přenos VIS Ramanova rozptýleného záření ze vzorku na vstup spektrografu 1172 Popis dílčího cíle Optická dráha pro přenos Ramanova rozptýleného záření ze vzorku na vstup spektrografu se skládá z krycího skla vzorku (vzorek samotný je obvykle vodný roztok zkoumané látky), kolimačního objektivu R1, edge/notch filtru pro potlačení Rayleighova záření, polarizační optiky a fokusačního objektivu R2, který kolimované záření zobrazuje na vstup spektrografu (na štěrbinu nebo na vstup multimódových optických vláken) Z teoretické analýzy optického systému provedeného v první fázi projektu vyplynou specifikace objektivů R1 i R2 Pro maximalizaci sběru rozptýleného záření je zřejmé, že základním požadavkem bude co nejvyšší světelnost (numerická apertura) objektivu R1, přičemž záření vychází z vodného prostředí a prochází přes krycí sklo o konečné tloušťce Mezi objektivem a krycím sklem může být umístěna imerze, což ve viditelné oblasti spektra (předpokládá se oblast nm) může být imerzní olej používaný v mikroskopii Postup vývoje objektivů je uvedený u popisem dílčího cíle Objektivy pro VIS spektrograf Dosažení dílčího cíle je možné považovat otestování optické kvality vyrobených objektivů a soulad naměřených a teoretických hodnot Bude proveden přenos informací o mechanické stavbě objektivů pro výroby mechanických držáku v Ramanově spektrometru a začlenění objektivů do celkové sestavy spektrometru (mechanické díly budou vyrobeny firmou Zebr) 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Objektivy pro spektrometr s minimalizovaným pnutím (dvojlomem) v optických částech 1172 Popis dílčího cíle Pro měření citlivá na polarizaci (a tedy i Ramanovu optickou aktivitu) je důležité minimalizovat pnutí v optických elementech objektivu kolimujícího rozptýlené záření ze vzorku (objektiv R1) optického systému spektrometru Při výpočtu, optickomechanické konstrukci a realizaci prototypu je třeba použít optických materiálů s nejvyšším stupněm optické homogenity, což je nutné zejména u krystalických materiálů (CaF2) Mechanická konstrukce objektivu musí eliminovat vhodnou kombinací materiálů a typem uložení optiky vznik pnutí vlivem nevhodného tolerančního souběhu Výsledkem bude jeden objektiv pro UV a jeden objektiv pro VIS spektrometr Polarimetricky bude proměřeno pnutí v optické sestavě, který by nemělo překročit stanovenou mez 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Kompletovaný spektrograf pro měření Ramanova rozptylu v UV oblasti 1172 Popis dílčího cíle Dílčím cílem je kompletace spektrografu pro měření Ramanova rozptylu v UV oblasti Spektrograf se bude skládat z: - štěrbiny s nastavitelnou nebo fixní šířkou nebo výstupem z multimódových optických vláken, - objektivů vyvinutých splněním dílčího cíle "Objektivy pro UV spektrograf", - mřížky umístěné na motorizovaném otočném držáku, - mechanismu pro uchycení a nastavení detektoru, - plošným spektroskopickým detektorem, - mechanické skříně Bude proveden záznam charakteristických spekter plynů, budou proměřeny parametry spektrografu z hlediska jeho rozlišení, spektrální propustnosti a clonového čísla, které by měly splnit teoretická očekávání dle zadané specifikace, přičemž parametry vyvinutého spektrografu by měly předčit dosud používané zrcadlové systémy (Czerny-Turnerova konfigurace s clonovým číslem 4) 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Kompletovaný spektrograf pro měření Ramanova rozptylu ve VIS oblasti 1172 Popis dílčího cíle Dílčím cílem je kompletace spektrografu pro měření Ramanova rozptylu ve viditelné oblasti Spektrograf se bude skládat ze: - štěrbiny s nastavitelnou nebo fixní šířkou nebo výstupem z multimódových optických vláken, - objektivů vyvinutých splněním dílčího cíle "Objektivy pro VIS spektrograf", - mřížky umístěné na motorizovaném otočném držáku, - mechanismu pro uchycení a nastavení detektoru, - plošným spektroskopickým detektorem, - mechanické skříně VaV Servis - TA ČR 18 / :14:07

19 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže 1172 Popis dílčího cíle Bude proveden záznam charakteristického spektra neonové výbojky, budou proměřeny parametry spektrografu z hlediska jeho rozlišení, spektrální propustnosti a clonového čísla, které by měly splnit teoretická očekávání dle zadané specifikace, přičemž parametry vyvinutého spektrografu by měly předčit parametry spektrografu Kaiser Holospec f/1,8, který má nejvyšší světelnost dosažitelnou v současné době 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Realizace motorizovaných posuvů ve spektrometru 1172 Popis dílčího cíle Na základě výsledků získaných při dosažení cíle Analýza možností využití různých typů polohovacích zařízení pro pohyblivé části spektrometru budou realizovány prototypy těchto zařízení: - lineární posuvy pro dvoupolohové umisťování polarizačních optických prvků, - rotační posuvy pro přesnou orientaci polarizačních optických prvků, - rotační posuvy pro kontinuální rotaci polarizačních komponent, - polohovací zařízení držáku vzorku Pro všechny motorizované ovladače bude vyvinut i řídící ovladač a bude navržen vhodný procesoru pro řízení a synchronizaci aktivních prvků spektrografu Výstup tohoto dílčího cíle bude také možné obecně použít v aplikacích, jejichž součástí jsou prvky vykonávající rotační nebo lineární pohyby, převážně v průmyslové automatizaci nebo robotice Všechny tyto činnosti úzce souvisí se základní náplní výroby společnosti ZEBR na přesných strojích a zařízeních pro stínící techniku a výsledky zkoumání budou také ihned aplikovány do těchto produktů 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Spektrometr pro měření Ramanovy optické aktivity 1172 Popis dílčího cíle Dílčím cílem je kompletace dílčích výsledků dosažených v předchozích obdobích, bude třeba kompletovat tyto části spektrometru: - optiku pro úpravu a přenos excitačního záření (směrování svazku, expandér svazku), - systém pro nastavení polarizace excitačního záření (polarizační komponenty umístěné staticky i na motorizovaných posuvech), - fokusační objektiv pro excitační záření, který je zároveň kolimační objektiv pro rozptýlené záření (objektiv R1), - vzorkovou část (kyveta vzorku, motorizovaný držák vzorku, teplotní cela), - optika pro přenos rozptýleného záření na vstup spektrografu a detekci polarizačního stavu rozptýleného záření (polarizační komponenty umístěné staticky i na motorizovaných posuvech), - zobrazovací spektrograf vybavený plošným detektorem, - systém pro řízení experimentu, načítání dat z detektoru a zpracování dat Budou zvoleny a otestovány optimální provozní podmínky pro záznam Ramanových spekter, bude vytvořen funkční software ve vývojovém prostředí LabVIEW nebo C++, který umožní vytvořit integrovanou aplikaci, která bude synchronizovaně řídit motorizované i elektronické části spektrometru s načítáním a základním zpracováním dat Dílčího cíle bude dosaženo vytvořením funkčního vzorku spektrometru, otestováním funkční verze softwaru, naměřením souboru spekter standardů (organická kapalina pinen, roztok peptidu L-alanyl-L-alaninu, a roztok proteinu lysozymu), přičemž hodnoty dosažitelného poměru signál-šum by měly přesáhnout hodnoty dosahované v současné době (dosud nepřekonaný standard je uveden např v publikaci Hug W, Applied Spectroscopy, 2003, 57, 1-13) 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Výsledky průzkumu možností využití netradičních optických prvků pro zvýšení účinnosti sběru rozptýleného Ramanova záření 1172 Popis dílčího cíle Jedním z hlavních problémů spektroskopie obecně je využití tzv geometrického rozsahu spektrografu (daného velikostí štěrbiny a světelností spektrografu) Při geometrii pravoúhlého rozptylu (úhel mezi dopadajícím a rozptýleným zářením je 90 stupňů) je tento problém poměrně jednoduše řešitelný, neboť osvětlovaný "úsek" ve vzorku je paralelní se štěrbinou spektrografu a z hlediska přenosu signálu jde o klasické zobrazení Z hlediska úrovně signálu Ramanovy optické aktivity je ale známo, že je optimální geometrie zpětného rozptylu (úhel mezi dopadajícím a rozptýleným zářením je 180 stupňů), kdy je osvětlovaný "úsek" vzorku kolmý na štěrbinu a o klasické zobrazení se nejedná, při použití konvenčních objektivů by byla osvětlena jen centrální část štěrbiny a velká část záření vycházejícího ze vzorku je štěrbinou blokována Problém je v současnosti řešen použitím multimódového vlákna, které má ve fokální rovině objektivu R2 kruhový průřez na výstupu vlákna (na vstupu spektrografu) je průřez lineární Cílem zkoumání možností využití holografických optických prvků a/nebo mikrooptiky bude zjištění, zda by některý z těchto prvků nedosahoval vyšší účinnosti než optická vlákna VaV Servis - TA ČR 19 / :14:07

20 Veřejná soutěž ve výzkumu, vývoji a inovacích vyhlášená v roce 2011, program CK - 1 výzva, 2 stupeň veřejné soutěže 1172 Popis dílčího cíle Dílčího cíle bude dosaženo sepsáním výzkumné zprávy, která na základě realistických simulací v optických programech uvedené možnosti prověří a případně navrhne možnosti praktické realizace takového systému 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Výsledky výzkumu vlivu změny teploty vzorku na optiku pro přenos rozptýleného záření na vstup spektrografu 1172 Popis dílčího cíle Možnost změny teploty vzorku je velice důležitá pro rozšíření aplikačních možností každé analytické metody o získávání informací týkajících konformačního chování i termodynamických vlastností studovaných systémů UP je spoluředitelem projektu "LH Vývoj spektroskopických metod pro zkoumání struktury biomolekul" probíhajícího v letech , který má za cíl vybudovat celu zaručující kontrolované stabilní a rychlé nastavení teploty vzorku Dílčí cíl řešený v rámci navrhovaného projektu je logickým rozšířením problematiky, neboť bude provedena analýza vlivu změny teploty vzorku na zobrazovací vlastnosti optického systému a možností její kompenzace Na základě výsledku analýzy bude rozhodnuto o vhodném směru konstrukčního řešení z těchto variant: - kontaktní objektiv s vysokou aperturou s kompenzačními prvky, - objektiv s nižší aperturou, u nějž delší pracovní vzdálenost potlačí respektive eliminuje vliv změny teploty Výsledku dílčího cíle bude dosaženo sepsáním výzkumné zprávy obsahující návrh zadání optického systému vybrané varianty Na základě výsledků bude rozhodnuto, zda bude možné takový systém realizovat 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Sestava objektivu a vzorku optimalizovaná pro použití při různých teplotách vzorku 1172 Popis dílčího cíle Na základě dosažení dílčího cíle Výsledky výzkumu vlivu změny teploty vzorku na optiku pro přenos rozptýleného záření na vstup spektrografu bude realizována jedna z uvedených možností: - kontaktní objektiv s vysokou aperturou s kompenzačními prvky, - objektiv s nižší aperturou, u nějž delší pracovní vzdálenost potlačí vliv změny teploty Bude provedeno testovací měření spekter při různých teplotách vzorku, která by měla prokázat, že nedochází k výraznému zhoršení kvality spekter pro teploty vzorků odlišné od pokojové teploty 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Software pro nastavení, řízení a načítání dat ze spektrometru pro měření Ramanovy optické aktivity 1172 Popis dílčího cíle Cílem je vytvoření uživatelsky orientovaného softwaru pro měření spekter Ramanovy optické aktivity Software bude obsahovat jádro vyvinuté v rámci předchozích úkolů, ale bude výrazně uživatelsky orientován a bude umožňovat: - synchronizaci jednotlivých elektronických součástí a načítání dat z detektoru, - ovládání vzorkové části, - zpracování naměřených dat, - nastavení a testování spektrometru 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle Spektrometr pro měření Ramanovy optické aktivity připravený pro komerční využití 1172 Popis dílčího cíle Závěrečným dílčím cílem je rozšíření spektrometr pro měření Ramanovy optické aktivity o elektronické, mechanické i optické komponenty vyvinuté v rámci prováděných činností za předchozí období a doplnění celého systému o uživatelsky orientovaný software Cílem je vytvoření důkladně otestovaného ROA spektrometru připraveného pro komerční využití, který bude nabídnut mezinárodnímu partneru působícímu v oboru (firmě Biotools) Obě firmy spolupracující na tomto balíčku mají obrovské zkušenosti s uváděním výrobků na trh a svými zkušenostmi zaručují dosažení tohoto cíle 1173 Předpokládaný termín dosažení dílčího cíle 12/ Název dílčího cíle UV objektivy druhé generace 1172 Popis dílčího cíle Na základě výsledků a zkušeností získaných při návrhu a realizaci objektivů první generace a jejich zabudování do sestavy spektrografu, resp spektrometru bude provedena optimalizace resp inovace designu k dosažení zlepšených funkčních vlastností Lze předpokládat, že parametry, na něž bude u druhé generace objektivů kladen důraz, jsou zvýšení energetické účinnosti (vysoká numerická apertura a minimalizace ztrát AR VaV Servis - TA ČR 20 / :14:07