Cílem projektu je získání nových poznatků o přípravě, struktuře, modifikaci a vlastnostech progresivních materiálů a struktur, dobudování experimentální základny účastníků, efektivněji propojit VŠ a ústavy AV při výzkumu a výuce studentů. Projekt soustřeďuje přístrojové a personální kapacity účastníků k dosažení vyšší, mezinárodně srovnatelné úrovně experimentálního a teoretického studia:

• účinků energetického záření na strukturu a vlastnosti látek a možností jejich využití pro přípravu nových materiálů a
• struktur s význačnými elektrickými, optickými a biologickými vlastnostmi,
• vývoje metod přípravy nano- a mikro-strukturovaných materiálů s potenciálními aplikacemi zejména v elektronice,
• optoelektronice a medicíně a
• vývoje nových metod pro komplexní diagnostiku materiálů zejména takových, které nejsou dosud v ČR k disposici včetně vývoje detektorů s vysokým energetickým a prostorovým rozlišením (Medipix).

Dílčí cíle projektu na pracovišti ÚTEF ČVUT:

V002
Polohově citlivá spektrometrie těžkých nabitých částic. Provedení experimentů s polohově citlivou detekcí těžkých nabitých částic k analýze povrchů a tenkých vrstev (analogie RBS) a její aplikace na problematiku kanálování/blokování.
Datum dosažení cíle: 30. 12. 2008
Bude provedena optimalizace detektoru Medipix pro přesnou polohově citlivou detekci těžkých nabitých částic a měření jejich energie [1]. Úprava detektorů a vyčítací elektroniky pro práci ve vakuu. Bude sestavena aparatura umožňující studium materiálů pomocí kanálování/blokování. Modifikace polohově citlivých detekčních systémů tak, aby generovaly spouštěcí signál [2] a mohly být externím signálem samy spouštěny [3]. Vylepšení spektrometrických vlastností polohově citlivých detektorů úpravou kontaktů. Sestavení aparatury pro koincidenční měření se dvěma pixelovými detektory nebo s kombinací pixelového a single pad detektoru. Budou nalezeny kombinace detektorů vhodné pro konkrétní aplikace v rámci výzkumu Centra. Pro různé druhy záření vysílaného v koincidenci s těžkou nabitou částicí budou otestovány různé verze detektorů Medipix s různými senzory (Si, CdTe, HgI, GaAs).
Výsledky: Publikace v impaktovaných časopisech a referáty na konferencích.

V003
Zobrazování za použití ionizujícího záření. Vybudování aparatury a metodiky využívající transmisní rentgenové radiografie pro zobrazování a 3D rekonstrukci nanostruktur (řádu stovek nanometrů).
Datum dosažení cíle: 30. 6. 2008
Pracoviště rentgenové transmisní radiografie a tomografie bude modernizováno. To přinese zvýšení prostorového rozlišení ze stávajících jednotek mikrometrů na úroveň kolem sta nanometrů. Bude zakoupen nový rentgen s menším vyzařovacím bodem (300 nm). Pro objekty o rozměrech řádu nanometrů, které budou zkoumány, je již
obraz významně ovlivněn interferenčními jevy [4]. Budou proto nalezeny korekční matematické metody zpracování obrazu [5]. Dalšími jevy, které zhoršují kvalitu obrazu a budou korigovány, je rozptyl fotonů a efekt tvrdnutí spektra. Všechny tyto metody dále zvýší rozlišovací schopnost. Aparatura a nové poznatky umožní další rozvoj mikrotomografie s velmi vysokým rozlišením. V programu neutronové radiografie k zobrazovnání materiálů zkoumaných v rámci centra se bude pracovat i na zvýšení citlivosti neutronových detektorů [6] [7]. Budou využity možnosti moderních technologií výroby polovodičů, které umožňují vytváření nanostruktur. Tyto struktury umožní zvětšení povrchu mezi citlivým objemem detektoru a materiálem konvertoru. Pomocí Monte-Carlo simulací budou navrženy a optimalizovány 3D struktury pro detekci jednotlivých pomalých i rychlých neutronů z hlediska účinnosti a složení materiálu konvertoru [8]. Proběhne realizace a testy prototypů single pad i polohově citlivých detektorů. Rozvoj tomografických a mikrotomografických rekonstrukčních metod [9] pro materiálové, medicínské a biologické aplikace (např. defektoskopie [10] [11] [12] [13], analýza kostí, transport tekutin ve strukturách živé přírody [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20]). Sledování dynamických procesů pomocí neutronografie (difúze Li v polymerech, vodíku v kovech, dynamická defektoskopie s pomocí neutronů). Zobrazování pomocí rozptýlených neutronů. Neutronová tomografie. Studium možností využití (n, gama) reakce k zobrazování.
Výsledky: Publikace v impaktovaných časopisech a referáty na konferencích.

Periodické zprávy za pracoviště ÚTEF:

• 2006
• 2007
• 2008
• 2009
• 2010

---