Projekt vychází z kombinace experimentálního vývoje a průmyslového výzkumu zajišťovaného konsorciem tvořeným dvěma členy (NUM solution s.r.o. a Ústav přístrojové techniky AV ČR, v. v. i.). Předmětem projektu je výzkum, vývoj a integrace nového kompaktního výsuvného hmotnostního spektrometru s unikátním systémem diferenciálního čerpání a integrovaným ionizačním detektorem signálních elektronů (HSID), který bude kompatibilní s environmentálními rastrovacími elektronovými mikroskopy (ESEM) i klasickými rastrovacími elektronovými mikroskopy (SEM) všech výrobců.

Grant se zabývá základním výzkumem interakcí elektronů s plynem pro zobrazování vlhkých rostlinných buněk při nízkých energiích elektronového svazku. To umožní realizaci nové vize korelativní fluorescenční mikroskopie a pokročilé nízkoenergiové environmentální rastrovací elektronové mikroskopie (LEESEM) pro studium imunoznačených proteinových komplexů v plazmatické membráně tabákových buněk. 

Cílem projektu je získání znalostního a realizačního potenciálu pro vývoj a výzkum řídícího SW/SOLVERU pro optimalizaci podmínek v komoře vzorku a nového chlazeného držáku s integrovaným vysoce účinným ionizačním detektorem. Uvedené produkty a oblast VaV spadají do odvětví high-tech, které vyžaduje vysokou míru inovativnosti a produkty pro svůj úspěch musí být vysoce konkurenceschopné, což se realizací tohoto projektu podaří.

Strategií dalšího rozvoje SYNPO, a.s. je, spoluprací s akademickým partnerem, získat konkurenční výhodu na trhu v oblasti sofistikovaného vývoje zalévacích hmot a rozšířit vlastní výrobu předplněných zalévacích hmot pro elektrotechnický průmysl. Cílem je vyvinutí čtyř nových předplněných zalévacích systémů (3 pro vnitřní, jeden pro vnější použití) s tvrdidly vyhovujícími autorizaci dle REACH, jeden bude navíc perspektivně založen na ekologické epoxidové pryskyřici EnviPOXY.

Led je málo prozkoumané reakční médium, které katalyzuje množství procesů a reakcí, některé z nich, jako například bromová exploze a následné ničení ozonové vrstvy, mají velký dopad na životní prostředí. Přírodní led je hostitelem mnohých látek; jejich konkrétní umístění na ledu a chemická identita však nejsou doposud dostatečně objasněny, přestože zásadně ovlivňují jejich (foto)reaktivitu. V projektu chceme zkoumat chování chemických látek na/v ledu pomocí optické spektroskopie a environmentální elektronové mikroskopie. 

Na základě znalostí v oblasti fyziky interakcí elektronů s plynem a simulací těchto jevů bude v projektu přepracován vlastní Monte Carlo software s cílem zvýšit rychlost a přesnost simulací, a to zejména díky optimalizovanému výpočetnímu algoritmu s možností přímé integrace přesných dat o proudění plynu. Tato data budou vypočítána pomocí vylepšeného matematického modelu programu ANSYS Fluent, který v projektu vznikne. 

Centrum sjednocuje všechny klíčové akademické a průmyslové hráče v ČR, kteří se zabývají výzkumem v elektronové a fotonové optice. Aktivity Centra se zaměřují na aplikovaný výzkum a přenos technologií v oblastech elektronové mikroskopie a litografie, optické mikroskopie a spektroskopie, laserových technologií, optické a kvantové metrologie, opto-vláknových technologií, vysoce přesné optické výroby a sofistikovaných optických systémů. 

Vysoce citlivé high-tech scintilační a scintilačně-ionizační detektory signálních elektronů pro rastrovací a environmentální rastrovací elektronové mikroskopy budou pomocí matematickofyzikálního modelování a Monte Carlo simulací zkoumány a při sdílení špičkových technologií a know-how testovány a vyvíjeny. Výsledky projektu, vyznačující se špičkovou technologickou úrovní a vysokou přidanou hodnotou, staví na zkušenostech a účinné akademicko-firemní spolupráci a jsou určeny pro celosvětový trh.

Projekt se zabývá simulacemi interakcí primárních a signálních elektronů s plynným prostředím v nízkoenergiovém environmentálním rastrovacím elektronovém mikroskopu a teoretickým a experimentálním studiem jejich důsledků na detekci signálu. Jevy budou studovány a simulovány vlastním Monte Carlo programem, nově vytvořeným pro práci v podmínkách tlakového spádu čerpaných plynů. Program bude testován při návrhu “nízkorozptylové” diferenciálně čerpané komory nové koncepce a scintilačního detektoru sekundárních elektronů pro nízkoenergiový EREM. 

Projekt vychází ze systému šesti vzájemně provázaných aktivit, které podporují vědeckou excelenci oddělení Elektronová optika ÚPT AV ČR a ÚETE FEKT VUT v Brně a vytvářejí podmínky pro vzdělávání cílové skupiny v řádu stovek osob, realizované v prostředí mezinárodní vědecké spolupráce s pěti špičkovými zahraničními vědeckými pracovišti a s podporou šesti významných národních i mezinárodních firem.

Projekt se zabývá aktuálním a velmi důležitým problémem, a to studiem vlivu magnetického a elektrostatického pole na zesílení signálu sekundárních elektronů a jejich selektivní detekci v podmínkách vysokého tlaku plynů VP-SEM. V teoretické části je projekt zaměřen na simulace interakcí elektronů s molekulami plynu, na studium vzniku signálů, vzniku a koncentrace iontů a rekombinačních procesů pomocí přídavného modulu softwaru EOD využívajícího metody Monte Carlo. 

Projekt si klade za cíl vyvinout technologii pro výrobu elektrochemických senzorů jejichž pracovní elektroda je modifikována DLC (diamond-like carbon) vrstvou dopovanou fluorem, borem, popřípadě dalšími prvky. Takové senzory nejsou v současné době na trhu. Cílem projektu je pro nové senzory vyvinout aplikace, což povede ke zvýšení prodeje. V rámci projektu vzniknou dvě zařízení pro přípravu dopovaných DLC vrstev na elektrochemických senzorech.

Použití laserových technologií při výrobě solárních článků je jednou z cest zvýšení konverzní účinnosti a zároveň přináší snížení časové náročnosti některých technologických operací. Laserové procesy nachází využití především u selektivní strukturalizace vrstev, řezání, rýhování a vrtání otvorů. Projekt se zabývá výzkumem působení laserového svazku na křemíkový substrát a optimalizací parametrů opracování pro průmyslové využití. Projekt je dále zaměřena na transfer poznatků z výzkumu do návrhu a realizace prototypu multifunkčního zařízení pro laserové procesy v průmyslovém měřítku.

Projekt se zabývá jedním z dosud nevyřešených problémů v ESEM, a to detekcí pravých sekundárních elektronů způsobem, který výrazně eliminuje příspěvek nežádoucích zpětně odražených elektronů v signálu. Princip detekce spočívá v odklonění sekundárních elektronů prostřednictvím elektrostatického pole kolem vzorku (separační elektroda) a nad vzorkem (retardační elektroda) směrem k detekční elektrodě v rovině vzorku. 

Výstupem projektu bude nová metoda a high-tech technologie inteligentních snímačů extrémní diference tlaků a funkční vzorky inteligentního senzoru diference tlaků pro digitálně řízené kompenzované a korigované měření dvou extrémně rozdílných tlaků působících na měřicí senzor s jeho volitelným galvanickým nebo bezdrátovým připojením a začleněním do měřicího pole distribuovaných senzorů pro počítačové zpracování a zobrazení měřicích dat na Internetu.

Vyvíjet detekční, analytické a zobrazovací techniky pro využití v ostatních vědních oblastech pro studium vzorků živé i neživé přírody
Do těchto technik aplikovat postupy a metody hlubokého a strojového učení a v širším smyslu umělé inteligence
Propojit týmy pracující na výzkumu kvantových technologií zejména v oblastech kvantové metrologie, senzoriky a komunikace a vytvořit tak předpoklady pro širší rozvoj kvantových technologií v ČR
Podpořit aplikace metod umělé inteligence a matematického modelování procesů v průmyslové praxi, dění ve společnosti a biologii
Hledat nové principy senzorů – převodníků fyzikálních veličin a usilovat o jejich využití v praxi, jak průmyslové, tak ve vědě, v řadě vědních oborů
Řešit filozofické, sociální a právní aspekty nových technologií, zejména umělé inteligence a následně kvantových technologií
Aktivně šířit povědomí o moderních technologiích a o jejich potenciálu mezi odbornou a laickou veřejností s důrazem na mládež

Vyvíjet detekční, analytické a zobrazovací techniky pro využití v ostatních vědních oblastech pro studium vzorků živé i neživé přírody
Do těchto technik aplikovat postupy a metody hlubokého a strojového učení a v širším smyslu umělé inteligence

Mezioborový výzkum měst a jejich sociálních, kulturních i ekologických proměn a výzev
Vývoj inovativních metod diagnostiky materiálů, konstrukcí a životnosti staveb
Vznik národního uzlu evropské infrastruktury pro výzkum a ochranu kulturního dědictví
Aplikace technologie Medipix CERN v oblasti diagnostiky památek a uměleckých děl
Vytvoření společného pracoviště AV a univerzitního sektoru zaměřeného na urbánní studia

Využití fyziky nízkých teplot pro biologii a kosmický výzkum
Pokročilé neinvazivní postupy pro diagnostiku v humánním i veterinárním lékařství a v biologii
Nanodiagnostika struktur a jejich vytváření pomocí elektronových, iontových a světelných svazků
Měřicí metody a metrologie pro výzkum i průmysl
Speciální technologie pro extrémně přesné a technicky pokročilé aplikace

Využití fyziky nízkých teplot pro biologii a kosmický výzkum
Pokročilé neinvazivní postupy pro diagnostiku v humánním i veterinárním lékařství a v biologii
Nanodiagnostika struktur a jejich vytváření pomocí elektronových, iontových a světelných svazků
Měřicí metody a metrologie pro výzkum i průmysl
Speciální technologie pro extrémně přesné a technicky pokročilé aplikace

Vývoj nových postupů pro matematické modelování složitých procesů
Vývoj algoritmů pro analýzu mnohorozměrných signálů a statistických dat
Výzkum a posouvání hranic možností počítačů
Objevování závislostí a kauzálních vztahů v časových řadách