GEAVANCEERDE INSTRUMENTATIE SPEERPUNT VAN DE KENNISINSTELLINGEN IN AMSTERDAM

GEAVANCEERDE INSTRUMENTATIE SPEERPUNT VAN DE KENNISINSTELLINGEN IN AMSTERDAM

Inhoudsopgave

3 Samenvatting en conclusies 6 Inleiding 9 Geavanceerde instrumentatie in de AMA 14 De maatschappelijke betekenis van geavanceerde instrumentatie 16 Een instrumentatiestrategie voor de AMA 20 Bijlage I Expertise en geavanceerde instrumentatie per instelling in de AMA 31 Bijlage II Kentallen KvK op Hoogwaardige maakindustrie in de AMA 31 Lijst van afkortingen

2

Geavanceerde instrumentatie

Samenvatting en conclusies Samenvatting

Plattegrond AMA. Bron: Amsterdam Metropolitan Area

Kennis gedijt in een omgeving waar voldoende intellectuele massa en diversiteit is om nieuwe inzichten te stimuleren en cross-disciplinaire ontmoetingen mogelijk te maken. Dat is onder meer het geval in de Amsterdam Metropolitan Area (AMA), waar zich de grootste concentratie van academisch bètaonderwijs en -onderzoek in Nederland bevindt, één van de grootste van Europa. Naast de bètafaculteiten van VU en UvA, binnenkort samen te voegen in de Amsterdam Faculty of Science (AFS), zijn er drie van de acht NWO-instituten (AMOLF, CWI, en Nikhef, allen op Amsterdam Science Park) gevestigd. SRON, het NWO-instituut voor wetenschappelijk Ruimteonderzoek, is van plan zich eveneens op Amsterdam Science Park te vestigen. Het zal daarmee het vierde NWO-instituut van wereldfaam zijn dat bijdraagt aan de reputatie van de AMA als mondiale hot-spot op het gebied van bètakennis en -kunde. Het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium (NLR)

3

completeert dit palet met lucht- en ruimtevaarttechnologie. Het is die concentratie van wetenschap en technologie, die SRON ertoe heeft gebracht zijn keuze op Amsterdam te doen vallen. De synergie van excellent wetenschappelijk onderzoek en innovatieve hoogwaardige instrumentatie maakt dat de kennisinstellingen over grote expertise en uitgebreide faciliteiten beschikken op het gebied van ontwerp, ontwikkeling en productie van geavanceerde instrumentatie, gedreven door de zeer ambitieuze eisen van het wetenschappelijk onderzoek. Het leidt tot een unieke concentratie van expertise en infrastructuur op het gebied van hightech instrumentatie. Amsterdam versterkt met de komst van SRON ook zijn positie als bruggenhoofd naar internationale big science organisaties, zoals ESA en CERN, die in Europa een aanjager zijn van hoogwaardige technologie. De komst van SRON is een belangrijke aanleiding om de potentie die de AMA heeft op het gebied van hoogwaardige instrumentele techniek beter zichtbaar te maken en te benutten. Dit versterkt haar eigen wetenschappelijke ambities, de interactie met het bedrijfsleven en het techniekonderwijs. Een aantal recente (mogelijke) ontwikkelingen (SRON, ASML, ECN, TNO) onderstrepen de belangrijke wervende kracht van een techniekprofiel voor de regio, naast de huidige wetenschap- en ICT-profielen. Hoogwaardige innovatieve instrumentele technologie heeft in de AMA tot nu toe betrekkelijk weinig aandacht gekregen, in tegenstelling tot bijvoorbeeld ICT en de creatieve industrie. Maar net als in Berlijn en in New York dringt het besef door dat ook die technologie een onmisbaar element is in een gezonde regionale economie.

4

De kennisinstellingen in de AMA hebben alle ingrediënten in huis om een belangrijke bijdrage te leveren aan de economische sterkte van de regio met als belangrijkste: het ontwikkelen en aantrekken van (internationaal) talent, een onderwijsaanbod dat daarop is toegesneden en een cultuur van internationaal gevoede excellentie en cross-disciplinaire innovatie. In dit document wordt beschreven hoe SRON en de huidige kennisinstellingen in Amsterdam uitvoering willen geven aan hun intentie om hoogwaardige innovatieve instrumentatie een speerpunt te doen zijn van de AMA. Ze willen dit doen door: • hun expertise en infrastructuur een grotere zichtbaarheid te geven; • de effectiviteit en reikwijdte ervan te vergroten door meer coördinatie en onderlinge afstemming; • het exploreren van de mogelijkheden van grotere expertise-uitwisseling; • betere toegankelijkheid voor externe (commerciële) partijen; • het ontwikkelen van opleidingen die de aanwezige instrumentatiekwaliteit vertalen naar het ontwikkelen van talent (op academisch niveau, in doorlopende trajecten tussen hbo en wo en in topvakscholen op mbo-niveau).

Conclusies en aanbevelingen De synergie van excellent wetenschappelijk onderzoek en innovatieve hoogwaardige instrumentatie bij de kennisinstellingen in de Amsterdam Metropolitan Area (AMA) heeft geleid tot een grote concentratie van expertise en instrumentele faciliteiten op het gebied van ontwerp, ontwikkeling en productie van hightech instrumentatie. Die kwaliteit op het gebied van hoogwaardige innovatieve instrumentele technologie heeft tot nu toe betrekkelijk weinig aandacht gekregen. Ondanks het feit, dat de kennisinstellingen alle ingrediënten in huis hebben om hiermee bij te dragen (en dat gedeeltelijk al doen) aan de economische sterkte van Nederland en de regio. Dat geldt voor het ontwikkelen en aantrekken van (internationaal) talent, een daarop toegesneden onderwijsaanbod en een cultuur van internationaal gevoede excellentie en cross-disciplinaire innovatie. Het is van belang deze regionale potentie te versterken. Een dergelijke ambitie sluit aan bij het huidige Europees (EFRO), nationaal (Topsector HTSM, NWO, Techniekpact) en regionaal (Masterplan Techniek, Kansen voor West) beleid. Het sluit ook aan bij de doelstellingen die in het recente Techniekpact werden geformuleerd. Om die ambitie te realiseren willen de kennisinstellingen de volgende strategische doelen nastreven: 1 Het organiseren van de samenwerking binnen een platform dat alle technische afdelingen met geavanceerde instrumentatie in de AMA omvat. Er is reeds sprake van informeel overleg, zowel binnen de AMA, de Nederlandse universiteiten als, via een roadmap advanced instrumentation, binnen de NWO instituten. Een organisatorisch platform dat verder gaat dan informeel overleg is in de AMA echter wenselijk, onder meer ten behoeve van: a Betere afstemming, samenwerking en coördinatie van complementaire technische faciliteiten, van onder- en overbezetting van apparatuur en van nieuwe instrumenten, faciliteiten en infrastructuur. b Invullen van de Human Capital agenda op verschillende beleids- en onderwijsniveaus, onder meer door het formuleren en implementeren van een gezamenlijk human capital beleid en dito stagebeleid. 2 Vertaling van de geavanceerde instrumentatiekwaliteit in de AMA naar het onderwijs, daarmee beantwoordend aan de arbeidsmarktvraag. Vanuit de beoogde samenwerking tussen de technische afdelingen wordt gepleit voor het realiseren van een continue output van nieuw opgeleid personeel in de keten mbo, hbo, wo. Dit sluit aan op zowel nationale al lokale initiatieven. In aansluiting hierop:

a Het identificeren van lacunes in opleidings- en doorstromingsprofielen. b Het mogelijk maken om vanuit de hbo-techniekopleidingen in Amsterdam te kunnen doorstromen naar een eenjarige wo-masteropleiding Techniek. c Het uitvoeren van een haalbaarheidstudie naar een Amsterdamse Instrumentmakerschool (mbo) in samenwerking met het ROC van Amsterdam. d Een centrale inventarisatie (in afstemming met het beroepsonderwijs) van stage-, afstudeer- en opleidingsplaatsen binnen instrumentatiegerichte R&D-instellingen en bedrijven in de AMA. 3 Het realiseren van een duurzamere relatie met het innovatieve bedrijfsleven, door de uitwisseling van kennis over en marketing van geavanceerde instrumentatie te verankeren. Teneinde het bedrijfsleven meer te betrekken bij de valorisatie van kennis en kunde op het gebied van geavanceerde instrumentatie, dient overwogen te worden hoe dat proces organisatorisch kan worden ondersteund. Het vormen van een aparte entiteit (bijvoorbeeld een ‘Advanced Instrumentation N.V.’) zou een optie kunnen zijn, met als doelstellingen: a een gemeenschappelijke centrale loketfunctie naar externe partijen. b een activiteitenbureau voor het positioneren en vermarkten van instrumentatiekennis namens de Amsterdam Faculty of Science (AFS), de NWO instituten en mogelijk de HvA naar de internationale wetenschap en het bedrijfsleven. 4 Uitlokken van nieuwe investeringen op het gebied van geavanceerde instrumentatie Het vergroten van de aantrekkingskracht voor vestiging van bedrijven en onderzoeksgroepen door: a Het versterken van de onderzoeksinfrastructuur. b Het inventariseren en kwantificeren van eisen en wensen bij nieuwe onderzoeksactiviteiten en (waar opportuun) het formuleren van een gezamenlijk aanschaf- en beheerbeleid van faciliteiten en infrastructuur, mede op basis van vigerend beleid en roadmaps. Door gezamenlijk afstemming kunnen sommige investeringen efficiënter worden gedaan (bijvoorbeeld bouw en gebruik van clean room faciliteiten, opslag van voorraad, of korting op inkoop) en kunnen door bundeling publieke en private investeerders effectiever worden aangetrokken. Met het realiseren van deze doelstellingen wordt een belangrijke strategische bijdrage geleverd aan de positie van de AMA als centrum van hoogwaardige technologie, zowel op het gebied van opleidingsmogelijkheden als werkgelegenheid.

5

Inleiding Kennis gedijt in een omgeving waar voldoende intellectuele massa en diversiteit is om nieuwe inzichten te stimuleren en cross-disciplinaire ontmoetingen mogelijk te maken. Dat is onder meer het geval in de Amsterdam Metropolitan Area (AMA), waar zich de grootste concentratie van universitair bètaonderwijs en -onderzoek in Nederland bevindt. Amsterdam is daarmee een van de toonaangevende centra van grensverleggend bètaonderzoek in Europa. Naast de, binnenkort in de Amsterdam Faculty of Science (AFS) samen te voegen bètafaculteiten van VU en UvA, zijn de NWO instituten AMOLF, CWI, Nikhef en de hoofdvestiging van het NLR onderdeel van die concentratie van excellentie. Samen bestrijken de Amsterdamse kennisinstellingen de volle breedte van de bètawetenschappen: biologie, levenswetenschappen, aardwetenschappen, chemie, natuurkunde, wiskunde en informatica. Uitmuntende fundamentele kennis leidt tot strategisch onderzoek en vervolgens tot toepassingen die inhoud geven aan de kenniseconomie. Fundamenteel onderzoek dat aan de toppen van onze kennis raakt, drijft ook de ontwikkeling van geavanceerde technologie. De AMA, met daarin Amsterdam Science Park en de Zuid-as als belangrijke kennisconcentraties, bestrijkt deze gehele keten. Het NLR voegt daar op de lucht- en ruimtevaart gerichte technologie aan toe. De synergie van excellent wetenschappelijk onderzoek en innovatieve hoogwaardige instrumentatie maakt dat de kennisinstellingen over grote expertise en uitgebreide faciliteiten beschikken op het gebied van ontwerp, ontwikkeling en productie van geavanceerde instrumentatie. Het zijn die kwaliteiten die een belangrijke factor zijn voor SRON om zich op het Amsterdam Science Park te willen vestigen. De komst van SRON, met expertise op het gebied van het ruimteonderzoek, geeft daarom niet alleen een extra impuls aan de kennis, waarmee Amsterdam zich profileert, maar ook aan het, op zich al sterke, instrumentatieprofiel. De stad heeft die kwaliteit tot nu toe onvoldoende belicht. Ze presenteert zich wel als centrum van wetenschap en ICT maar niet van hoogwaardige instrumentele techniek. Dat wordt nog belangrijker als SRON zijn palet van competenties toevoegt. Er ontstaat dan een unieke - gedreven door de zeer ambitieuze eisen van het wetenschappelijk onderzoek - concentratie van expertise op het gebied van hightech instrumentatie. Amsterdam versterkt daarmee ook zijn positie als bruggenhoofd naar internationale big science organisaties, zoals ESA en CERN, die in Europa een gangmaker zijn voor de ontwikkeling van hoogwaardige technologie. Het is in het Nederlandse en regionale belang om deze potentie

6

op het gebied van de ontwikkeling van hoogwaardige instrumentele techniek beter te benutten. De economische sterkte van een regio wordt door een aantal factoren bepaald, zoals: • de aanwezigheid van een reservoir van ‘just in time’ talent; • de kwaliteit van het onderwijs dat daarin moet voorzien; • de aantrekkelijkheid van de regio voor het aantrekken van buitenlands talent; • een breed spectrum van kennis en bedrijvigheid en goede onderlinge interacties daartussen zodat innovatie wordt bevorderd; • een samenleving die innovatie koestert en stimuleert. Wat betreft wetenschap en technologie scoort de AMA op veel punten goed. Het onderwijs en de kennis staan op hoog niveau; de aantrekkelijkheid van de stad voor buitenlands talent is groot. Maar er zijn ook lacunes. Het belang van innovatieve technologie voor de regionale economie en de potentie waarover de regio beschikt om dit beter te benutten zijn onderbelicht. Het aantal bèta- en techniekstudenten schiet - en dat geldt voor heel Nederland - aanzienlijk te kort om aan de vraag naar arbeidskrachten te kunnen voldoen. Dat geldt nog meer als de innovatiepotentie ten volle zou worden benut. De Amsterdam Econcomic Board (AEB) wil bijdragen aan het versterken van de Nederlandse Topsectoren op de punten: aantrekken internationale hoofdkantoren, Creatieve Industrie, Logistiek, Life Sciences en Tuinbouw (Greenport Aalsmeer). De AEB zet daarbij sterk in op het verbreden en intensiveren van samenwerkingsinitiatieven tussen onderwijs en bedrijfsleven. Niet alleen is die samenwerking een potentiële bron van innovatie, maar het getuigt ook van het belang van goed opgeleid personeel als voorwaarde voor bedrijven om zich in de AMA te vestigen. Menselijk kapitaal is immers één van de meest cruciale concurrentiefactoren tussen landen, regio’s en steden. De betekenis van hoogwaardige instrumentele techniek in de regio is door de AEB tot op heden onderbelicht. Dat is onterecht en ongewenst. Met haar instrumentatieinfrastructuur en kennis heeft de AMA een, ook internationaal gezien, zeer sterke expertisebasis als voedingsbodem. Ze is in belangrijke mate betrokken bij projecten die aansluiten bij de Topsector HTSM, zoals beschreven in het concept van de Roadmap Advanced Instrumentation. Die activiteiten vinden plaats zowel in het kader van Europese c.q. wereldwijd gefinancierde ‘Big Science’ initiatieven, als grootschalige projecten binnen NWO’s Roadmap for large scale research facilities en aan private spin-off voortkomend uit innovatief

wetenschappelijk onderzoek. Een onderwaardering van harde techniek was er ook in een aantal andere regio’s. New York en Berlijn zijn daar voorbeelden van. Ook daar dringt echter het besef door dat de innovatieve maakindustrie een onmisbaar element is in een gezonde regionale economie en een essentieel onderdeel is bij het adresseren van vele maatschappelijke vragen. De instrumentatie-expertise van de kennisinstellingen wordt gedreven SRON maakt de gevoeligste stralingssensoren ter wereld. Het instituut ontwikkelt nu de door de zeer hoge eisen van frontlijnsupercamera SAFARI. Deze spectrometer moet aan boord komen van SPICA, de Japanse infrawetenschap. Enerzijds leidt dat tot de roodtelescoop die na 2022 de lucht in gaat. Foto: SRON ontwikkeling van uiterst geavanceerde technologie. Anderzijds leidt die gerichtheid op specifieke onderzoeksvragen tot een relatief geringe expertiseoverdracht Wetenschappelijke staf Studenten over de grenzen van de instellingen heen. Het is een incl. promovendi van de redenen waarom hightech instrumentatie in AFS 2.600 9.200 Amsterdam onder de beleidsradars is gebleven. De AUC 600 politiek, de maatschappij en de industrie zijn zich nog AMOLF 120 onvoldoende bewust van het feit dat de instrumentatie Nikhef 200 en expertise in de AMA het niveau heeft van die van een CWI 160 Technische Universiteit. Dat potentieel verdient het om Totaal 3.080 9.800 beter geëxploiteerd te worden. Het geringe besef van de omvang en kwaliteit van hoogwaardige instrumentele TUD 2.500 17.250 technologie in de regio is mede te wijten aan het feit dat TUE 2.000 7.100 de Amsterdamse kennisinstellingen hun krachten onvoldoende gebundeld hebben en in hun externe UT 1.700 9.200 communicatie onvoldoende aandacht hebben gevestigd op wat er aan potentie ligt. Met het in deze notitie Het besef dat de wetenschap met zijn vraag naar uitgewerkte initiatief willen de kennisinstellingen deze geavanceerde instrumentatie een stimulerende rol kan situatie corrigeren. spelen bij de ontwikkeling van innovatieve technologie, heeft de NWO-instituten en TNO ertoe gebracht hun visie Een gezamenlijke presentatie en profilering leidt tot een daarover neer te leggen in een concept roadmap voor de betere ontsluiting voor de (internationale) wetenschap Topsector HTSM. Een belangrijk deel van de technoen industrie. Het geeft ook de aanzet tot het aantrekken logische expertise, die in deze roadmap wordt genoemd, van externe hightech werkgevers (industrieën als ASML met wetenschap als drijvende kracht, bevindt zich in en instituten als ECN, TNO, etc) naar Amsterdam. Een Amsterdam. Dit rechtvaardigt een afzonderlijke discussie betere aanhechting van de technologie-expertise aan binnen de AMA over de vraag hoe instrumentatie het onderwijs leidt tot voeding van het reservoir van maatschappelijk beter kan worden benut. technisch talent. De mogelijke verhuizing van SRON naar Amsterdam is een extra reden om technologie en instrumentatie een prominentere rol te geven bij het profileren van de Amsterdamse wetenschap. De nevenstaande tabel illustreert het gewicht van bèta en techniek in de AMA in vergelijking met de drie technische universiteiten in Nederland.

7

In dit strategiedocument beschrijven de gezamenlijke kennisinstellingen hoe ze willen komen tot versterking van het instrumentatieprofiel en hoe ze dit willen inzetten voor de regionale innovatieve economie. Voorlopig is er voor gekozen de reikwijdte van het begrip instrumentatie te beperken tot de ‘harde’ instrumentatie: het ontwerp en de productie van instrumenten. De elementen van de daarop toegesneden instrumentatiestrategie zijn: 1 Een gemeenschappelijk uitdragen van het instrumentatieprofiel naar het (internationale) bedrijfsleven en daarmee het versterken van de aantrekkingskracht voor het vestigen van nieuwe onderzoeksactiviteiten. 2 Gecoördineerde samenwerking met het bedrijfsleven, teneinde de aantrekkingskracht van bedrijven voor de AMA te bevorderen en daarmee vestiging in de AMA (dicht bij de instrumentatie-infrastructuur) aantrekkelijk te maken. 3 Het stimuleren van valorisatie in de vorm van commerciële (spin-off) bedrijvigheid. 4 Verbetering van de aansluiting van bestaande en nieuwe opleidingen in de AMA op het instrumentatieprofiel. 5 Doorstroming van technisch talent naar het bedrijfsleven. 6 Gezamenlijke invulling van ambities en wensen die leiden tot (vervolg)investeringen en het gezamenlijk beheren van nieuwe instrumentatie c.q. (lab) infrastructuur in de AMA.

Dit document: • geeft een globale inventarisatie van expertise, instrumentele faciliteiten en grootschalige wetenschappelijke apparatuur; • geeft aan hoe bundeling en coördinatie van krachten kan leiden tot grotere slagkracht en grotere efficiency; • schetst de interactie tussen instrumentatievraag en -aanbod en het bedrijfsleven; • illustreert de potentie voor spin-off bedrijvigheid en de vestiging van technologiebedrijven in de regio; • en doet suggesties voor techniekopleidingen in de keten tussen mbo en wo.

De instellingen sluiten daarbij aan op de ambities van zowel nationale als regionale overheden: opleiden en aantrekken van talent, met nadruk op techniek; excellentie en gateway naar de internationale top; uitstraling naar de maatschappelijke en economische belangen van land en regio. Er is daarbij van uitgegaan dat SRON zich op afzienbare termijn in Amsterdam Science Park zal vestigen.

Technici van SRON bouwen aan de moleculenjager HIFI. Het ruimteinstrument zou tussen 2009 en 2013 met zijn meetresultaten ervoor zorgen dat we het spoor van water in het heelal beter kunnen volgen, met name in de cyclus van ineenstortende wolken tot planeetstelsels. Foto: SRON

8

Geavanceerde Instrumentatie in de AMA Het begrip instrumentatie kent in de context van deze notitie de volgende drie elementen: • het ontwerpen, ontwikkelen en maken van instrumenten, in het bijzonder voor toepassing in wetenschappelijke opstellingen. Het aantal technisch medewerkers van mbo tot wo-niveau is de belangrijkste indicator voor de schaal van de activiteiten; • de infrastructuur die gebruikt wordt voor ontwerp, fabricage en uitrusting van instrumenten; • faciliteiten die noodzakelijk zijn om de instrumentele activiteiten mogelijk te maken, zoals clean rooms e.d.

Arbeidsplaatsen Het rijke palet aan onderzoeksinstituten maakt van de Metropoolregio Amsterdam (AMA) een bruisend knooppunt van aantrekkelijk onderwijs, vooraanstaand onderzoek en kennisintensieve bedrijvigheid. Ontwerp en productie van hoogwaardige technologie vindt onder andere plaats op Amsterdam Science Park, aan de Zuid-as, zowel bij kennisinstellingen als bedrijven. Het gaat daarbij om vele arbeidsplaatsen. Alleen bij de kennisinstellingen zijn al circa 4001 fte specifiek toe te schrijven aan werkzaamheden op het gebied van geavanceerde instrumentatie. Bij NLR gaat het om ongeveer 60 fte. Met de komst van de hoofdvestiging van SRON naar het Science Park komen er in de regio ongeveer 75 fte bij. Deze aantallen zijn moeilijk te vergelijken met de absolute omvang van de werkgelegenheid in de AMA zoals geschat op basis van gegevens van de Kamer van Koophandel Amsterdam (zie Bijlage III). Inclusief overhead en ondersteuning leidt die (voorzichtige) analyse voor het thema Hightech tot een schatting van omstreeks 13.000 arbeidsplaatsen, bijna 10% van alle hightech werkgelegenheid en, met ruim 2.300 bedrijven, bijna 16% van alle hightech bedrijven in Nederland. Niettemin blijkt uit deze gegevens dat de betekenis van de hightech activiteiten in de regio zeer groot is.

1

definitief als inventarisatie/matrix compleet is

De instrumenten van SRON moeten de extreme omstandigheden in de ruimte kunnen doorstaan. Foto: SRON

Acroniem

Instrumentatiecentrum AMA

fte Instrumentatie

AMOLF

FOM-Instituut voor Atoom- en Molecuulfysica

50

Nikhef

Nationaal Instituut voor subatomaire fysica

80

AFS

Amsterdam Faculty of Science

145

SRON

Netherlands Institute for Space Research

75

NLR

Nationaal Lucht- & Ruimtevaartlaboratorium

60

Totaal

410

De belangrijkste instrumentatiecentra van de (toekomstige) Amsterdamse kennisinstellingen.

Instrumentatie-infrastructuur en -expertise De kennisinstellingen beschikken over een uitgebreide en vaak zeer gespecialiseerde infrastructuur en daaraan gekoppelde expertise. Voor de afzonderlijke centra wordt een meer gedetailleerde beschrijving hiervan in Bijlage I gegeven. Het is belangrijk op te merken dat in het kader van de vorming van de Amsterdam Faculty of Science de technische afdelingen van VU en UvA worden samengevoegd, daarmee één groot technisch expertisecentrum vormend voor de nieuwe bètafaculteit. Het voornemen is een belangrijk deel van die afdelingen, in het bijzonder ook LaserLaB Amsterdam, op Science Park te vestigen in de onmiddellijke nabijheid van de technische afdelingen van AMOLF, Nikhef en straks SRON. a) AMOLF AMOLF is één van de drie in Amsterdam Science Park gevestigde onderzoeksinstituten van de Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM), zelf weer dochterorganisatie van NWO. Het instituut richt zich op fundamenteel, fysisch georiënteerd onderzoek op de nanoschaal, binnen de thema’s biofysica, nanofotonica en fotovoltaics. Een derde van het onderzoek vindt plaats in

9

In het nieuwe gebouw van AMOLF werken ongeveer tweehonderd mensen. Centrale onderzoeksthema’s zijn biofysica, nanofotonica en fotovoltaics. Foto: AMOLF

samenwerking met industriële partners. Het instituut heeft ongeveer tweehonderd werknemers. AMOLF heeft recent een nieuw laboratoriumgebouw betrokken met daarin een uitstekende, state of the art labinfrastructuur, met nanofabricage, lithografie, (ultrafast) spectroscopie en microscopie als de centrale technieken. AMOLF beschikt over een goed opgeleid technisch ondersteunend team van twintig onderzoekstechnici en twintig werkplaatstechnici. Fabricageprecisie vindt plaats tot op micrometerniveau. Elektronici ontwikkelen instrumentatie met hoogfrequente techniek, microcontrollers, analoge systemen en geavanceerde embedded applicaties.

b) Nikhef Het Nikhef is het nationaal instituut voor subatomaire fysica. Op het Nikhef wordt onderzoek gedaan op het gebied van de deeltjesfysica en de astrodeeltjesfysica. Bij de technische afdelingen van Nikhef werken ongeveer tachtig mensen. Zij ondersteunen de wetenschappelijke projecten waarin Nikhef participeert, op CERN en andere internationale laboratoria, met ontwerp en bouw van (onderdelen van) detectoren, uitlees- en besturingssystemen en computer- en netwerkinfrastructuren. Dat gebeurt in nauwe samenwerking tussen fysici, werktuigbouwkundigen, instrumentmakers, elektronici en ICT’ers. De detectoren van Nikhef vinden hun weg diep onder de grond (bijvoorbeeld ATLAS op CERN bij Genève), in de woestijn (Auger project, Argentinië), in de ruimte (AMS) of enkele kilometers diep in de zee (Antares, Km3Net). Vaak gaat het om detectorelementen op nanoschaal waaruit detectorsystemen worden geassembleerd die zelf weer onderdeel zijn van een zeer uitgebreide (over kilometers verspreide) of zeer grote (duizenden m3 en dichtgepakte) detectoropstelling. De detectoren moeten vaak tegelijkertijd zo transparant mogelijk zijn voor de te detecteren deeltjes.

De kern van de ATLAS-dector bij CERN (Zwitserland/Frankrijk) is mede bedacht en ontwikkeld door het Nederlandse Nikhef. Met ATLAS werd het Higgsdeeltje gevonden. Foto: CERN

10

Om te controleren of alle schakelingen en koppelingen muurvast zitten, werd HIFI aan de triltest onderworpen. Foto: SRON

In het LaserLab werken onderzoekers van de VU, de UvA, het AMC en het VUmc samen. Leven en energie staan centraal. Foto: VU

c) SRON Het instrumentatieonderzoek van SRON is gericht op het verleggen van technisch-wetenschappelijke grenzen. Nieuwe technologie bepaalt immers in belangrijke mate de mogelijkheden voor nieuw wetenschappelijk onderzoek. Door in de technologische voorhoede te staan, worden voor het Nederlandse ruimteonderzoek kansen gecreëerd om als Principal Investigator (PI) een sterke positie te verwerven in de wetenschappelijke benutting van ruimtemissies. De instrumentatieactiviteiten richten zich op enabling technology en space engineering. De daarvoor beschikbare expertise omvat daarom de ontwikkeling van geavanceerde sensoren en hun uitlezing, de ontwikkeling van innovatieve instrumentconcepten en engineeringkennis en -vaardigheden op het gebied van mechanica (sub-Kelvin), analoge en digitale elektronica. Dit alles met als randvoorwaarde dat de aan boord van satellieten geplaatste instrumenten de extreme omstandigheden in de ruimte kunnen doorstaan. SRON heeft mede daarom een gespecialiseerde afdeling voor Product Assurance and Quality Assurance (PA/QA). Met deze expertises heeft SRON wereldwijd een grote reputatie opgebouwd.

d) Vrije Universiteit Amsterdam (VU)

Circa 150 personeelsleden komen als gevolg van de verhuizing in Amsterdam te werken. Daarnaast telt SRON gemiddeld vijftig gastmedewerkers, stagiaires, etc. Van de medewerkers richt de helft zich op instrumentenontwikkeling. SRON is in omvang vergelijkbaar met de drie andere instituten in Amsterdam (Nikhef, AMOLF en CWI).

Vrije Universiteit Amsterdam (VU) Afdeling Aardwetenschappen De Afdeling Aardwetenschappen van de Faculteit Aarden Levenswetenschappen bezit een groot aantal specialistische laboratoria die gebruikt worden voor onderwijs en onderzoek. Daarnaast werkt de Afdeling Aardwetenschappen veel samen met de petrochemische industrie en de (grond)watersector. Er zijn fysische laboratoria voor sedimentanalyse, minerale scheidingstechnieken en tektoniek. Er zijn chemische laboratoria voor microanalyse, geochemische analyse en massaspectrometrie. Vrije Universiteit Amsterdam (VU) Institute for Lasers, Life and Biophotonics Amsterdam LaserLaB Amsterdam is een samenwerkingsverband waarin onderzoeksgroepen van VU, UvA, AMC en VUmc nauw samenwerken. Het instituut doet baanbrekend onderzoek gebaseerd op de wisselwerking van licht met materie. Bij LaserLaB Amsterdam zijn bijna honderd onderzoekers betrokken. Het onderzoek van LaserLaB Amsterdam richt zich op twee maatschappelijke thema’s: Leven en Energie. Er worden nieuwe optische technieken en instrumenten ontwikkeld en toegepast om de interacties tussen eiwitten, DNA, cellen en weefsel te bestuderen. Met deze kennis worden nieuwe diagnostische en therapeutische toepassingen mogelijk gemaakt. Ook wordt het proces van fotosynthese bestudeerd met als doel efficiëntere zonnecellen of biofuels te ontwikkelen. In de labs zijn geavanceerde spectroscopische en microscopische opstellingen aanwezig, atomic force microscopen en ondersteunende biochemische labfaciliteiten. LaserLaB Amsterdam is onderdeel van LASERLAB-Europe, een consortium van de 27 grote lasercentra in Europa.

11

Vrije Universiteit Amsterdam (VU) Technische ondersteuning De technische ondersteuning voor VU Bèta (FEW & FALW) is geconcentreerd in twee afdelingen: Elektronica Bèta VU en Fijnmechanische Instrumentatie Bèta VU. Er wordt ondersteuning geleverd aan onderzoek en onderwijs in de vorm van ontwikkeling, service en advies. Door de diversiteit van onderzoek en onderwijs hebben beide afdelingen een brede technische expertise. In nauwe samenwerking met wetenschappers van onder andere LaserLaB, VIRGO (met Nikhef), Aardwetenschappen en Neurowetenschappen worden onderscheidende instrumenten en software ontwikkeld.

e) UvA - Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica De instrumentele faciliteiten van de Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica (FNWI) zijn deels centraal gepositioneerd, deels ondergebracht bij de afzonderlijke onderzoeksinstituten van de faculteit. De belangrijkste centrale voorziening is het Technologie Centrum (TC). Het TC biedt technische ondersteuning aan het onderzoek en onderwijs. Daarnaast fungeert het als help- en servicedesk en technisch adviesbureau. De expertise van het TC ligt in het ontwikkelen, aanpassen en vervaardigen van unieke technologisch hoogstaande apparatuur en opstellingen. Voorbeelden hiervan zijn bewegende constructies in hoog-vacuümtechniek, vergaande miniaturisering van meetapparatuur, draadloze laagvermogen verbindingen en snelschakelende hoogvermogen, golflengte specifieke, led-lampen. Verder heeft het TC geavanceerde apparatuur ontwikkeld voor wetenschappelijk onderzoek in een zwaartekrachtvrije omgeving (MIR, spaceshuttle en ISS) zoals extreem nauwkeurige thermostaten met bijbehorende meet- en regelapparatuur. Het TC beschikt over fijnmechanische faciliteiten voor metalen en kunststoffen en het is een van de weinige technische centra met een eigen glasblazerij. De omvang van het TC is circa 20 fte. Elk van de experimentele onderzoeksinstituten van de FNWI beschikt over op het eigen onderzoek toegespitste, instrumentele faciliteiten die door het TC zijn gebouwd en/of worden onderhouden. In het bijzonder het Van der Waals-Zeeman laboratorium voor experimentele natuurkunde beschikt over veel geavanceerde instrumentatie en laboratoria voor chemisch-fysische preparaties, testen en metingen en over diverse optische/ microscopie faciliteiten. f) NLR Het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium (NLR) zet zijn technologie-expertise in voor de lucht- en ruimtevaart. Op het laatste gebied bestaat al regelmatige samenwerking met SRON. De komst van SRON zal die samenwerking verder bevorderen. De werkzaamheden van het NLR beslaan het volledige spectrum van Research, Development, Test & Evaluation (RDT&E), waaronder alle belangrijke onderzoeksstadia; van validatie, verificatie en kwalificatie tot evaluatie. Hiermee versterkt het NLR de innovatiekracht, het concurrentievermogen en de effectiviteit van overheid en bedrijfsleven. Het NLR ondersteunt met zijn ruimtevaartprojecten zowel Europese (ESA, EDA, EC) als nationale (Netherlands Space Office, Defensie) ambities op het gebied van milieu, veiligheid en wetenschap. Het ontwikkelt, test en introduceert technische innovaties en afgeleide toepassingen van ruimtevaarttechnologie en stelt daarnaast zijn kennis en kunde ter beschikking aan overheidsinstanties ter ondersteuning van beleidsvorming. Ze doet dat in

Het Van der Waals-Zeeman laboratorium voor experimentele natuurkunde. Foto: UvA

12

De aerodynamische eigenschappen van instrumenten, satellieten en raketten worden getest in windtunnels. De technici bouwen eerst een miniatuurversie van het instrument. In de windtunnel kunnen ze zien hoe lucht langs het voorwerp stroomt. Foto: DNW

samenwerking met kennisinstellingen (zoals SRON), de Nederlandse ruimtevaartindustrie en grote Europese hoofdaannemers. Het NLR beschikt over brede kennis en ruime ervaring op systeemniveau van ruimtevaartsystemen, met bijbehorende gespecialiseerde faciliteiten op het gebied van ruimteoperaties, aerodynamische en mechanische belastingen, warmtehuishouding, elektronica, constructies, materialen, modellering en simulatie. Het NLR beschikt over faciliteiten om de robuustheid en functionaliteit van ruimtevaart(sub)systemen onder extreme omstandigheden te testen, zoals een thermisch vacuümkamer en apparatuur voor trillings-, schok- en EMI /EMC testen. Daarnaast heeft het NLR een clean room voor de assemblage en integratie van satelliet(sub) systemen. Ook beschikt het NLR over een aantal windtunnels. Ruimtevaarttoepassingen vereisen het gebruik van lichte en toch sterke materialen. Het NLR heeft daarvoor een uitstekend uitgerust composietenlaboratorium beschikbaar. Bij het NLR werken ongeveer 650 mensen, verdeeld over een locatie in Amsterdam en in Marknesse, Flevoland.

Bedrijven Er is een groot aantal bedrijven in de AMA werkzaam in de hoogwaardige maak- of service-industrie. In het verlengde van de R&D activiteiten van de kennisinstellingen zijn diverse spin-off bedrijfjes opgezet. Voorbeelden zijn: Sensiflex BV (voor CERN toegepaste uitlijntechniek); Amsterdam Scientific Instruments (commercialisering van op Medipix gebaseerde fotondetectietechnologie); Omics2Image (ontwikkeling en verkoop van bio-imaging apparatuur); Acacia Water (innovatie en vernieuwing in duurzaam (grond)waterbeheer); Optics11 (Atomic Force

Microscope systemen en optische sensoren); Synaptologics (technologie op het gebied van neurosciences). Een gezamenlijke participatiepartij van de FOM-instituten AMOLF en Nikhef, genaamd P2IP b.v. (Particle Physics inside Products) beoogt het valorisatieproces voor ontwikkelingen binnen hun instituten te stimuleren en te begeleiden. Eenzelfde opdracht hebben de Technology Transfer Offices van de universiteiten. Het NLR heeft het initiatief genomen voor het Geomatics Business Park (GBP), een broedplaats voor verschillende kleine en middelgrote bedrijven op het gebied van geomatica, waarin aardobservatie met behulp van satellieten een belangrijke rol speelt.

Onderwijs Ook in het onderwijs neemt techniek een belangrijke plaats in. Er zijn talloze opleidingen, zowel op hbo als mbo-niveau,die mede inspelen op de arbeidsvraag in de regio. Het aantal techniekstudenten (werktuigbouw, aviation, elektronica) aan de HvA is meer dan 5.000. De opleiding Research Instrumentmaker van ROC Amsterdam telt 50 leerlingen op een totaal van 800 leerlingen Nieuwe Technologie (Metaal) en Elektrotechniek. Die opleidingen zijn niet in staat om aan de vraag naar technici te voldoen. Zowel bedrijfsleven als kennisinstellingen hebben moeite om vacatures op een goede manier te vullen. Dit is een nationaal probleem.

13

De maatschappelijke betekenis van geavanceerde instrumentatie In het wetenschappelijk onderzoek is instrumentatie in eerste instantie bedoeld om experimentele grenzen te doorbreken en zo toegang te krijgen tot nieuwe, vaak onverwachte kennis. Maar de extreme eisen die het onderzoek stelt, leiden vaak tot uiterst belangrijke maatschappelijk en economisch exploiteerbare toepassingen. De geschiedenis van de experimentele wetenschap geeft daarvan vele voorbeelden. Wetenschapsgedreven instrumentatie is daarom een potentieel belangrijke bron van economische groei. Dit geldt niet alleen voor de zeer grootschalige wetenschappelijke experimenten zoals die met grote deeltjesversnellers, waar het Nikhef bij betrokken is, of de satellietinstrumenten waar SRON en NLR Nederlandse ankerpunten voor zijn, maar ook voor het kleinschaliger onderzoek zoals dat bij AMOLF of de bètafaculteiten van de universiteiten wordt gedaan. Het leidt tot bijdragen, soms in het kader van grote internationale consortia, aan belangrijke baanbrekende technologische ontwikkelingen en in een aantal gevallen tot nieuwe diensten en producten voor industriële partners of spin-offs. De instrumenten produceren ook in steeds grotere hoeveelheden digitale gegevens en dat heeft geleid tot een nieuwe wetenschappelijke loot, die van e-science. De snel groeiende betekenis van “Big Data” in economie en samenleving is daarvan een afgeleide. Met CWI, het NleSC en SURFSara is de AMA uitstekend gepositioneerd om in de verbinding tussen wetenschap, technologie en “Big Data” een leidende rol te spelen. Hieronder noemen we een aantal voorbeelden. De eisen aan de immense deeltjesversnellers, die in het Europese onderzoekscentrum CERN zijn gebouwd, hebben geleid tot een breed spectrum van nieuwe technologieën, zoals grootschalige supergeleiding, versnellertechnologie voor zeer intense lichtbronnen, lithografische toepassingen, medische (oncologische) toepassingen en geodetische instrumenten en methodes. De technologie, die ontwikkeld is voor de deeltjesdetectoren heeft geleid tot röntgendetectors voor medische toepassingen, zeer precieze uitlijnsystemen, snelle elektronische beslissingsystemen en beveiligingsdetectors. Op het gebied van computertechnologie zijn het world wide web, grid computing en eScience op grond van de eisen van de deeltjesfysica-experimenten ontstaan en ontwikkeld. Een van de grootste internetknooppunten ter wereld, de Amsterdam Internet Exchange (AMS-IX), is een directe afgeleide van de initiatieven om in een vroeg stadium, vanuit Amsterdam Science Park, snelle gegevensverbindingen met CERN te realiseren.

14

Bij het ruimteonderzoek is er zowel maatschappelijke en economische impact bij het exploiteren van informatie die met satellietinstrumenten wordt vergaard, als bij de ontwikkeling van de instrumenten zelf. Wat het eerste punt betreft, gaat het onder meer om het cruciale maatschappelijke probleem van klimaatverandering en de vraag hoe dit te mitigeren of te adapteren, om toepassingen van remote sensing bij grondgebruik, om watermanagement, en om aspecten van veiligheid. Bij de instrumentele ontwikkelingen gaat het om nieuwe uiterst gevoelige sensoren en om zeer lichte en robuuste mechanische constructies. AMOLF heeft een lange reputatie op het gebied van fundamenteel strategisch onderzoek. Een bekend vroeg voorbeeld is het onderzoek aan ultracentrifuges, dat aan de basis stond van URENCO, het bedrijf dat met succes centrifuges gebruikt voor de scheiding van uraniumisotopen. AMOLF kent een breed palet aan onderzoekslijnen: nanofotonica, moleculaire biofysica, systeembiofysica, fotovoltaïca. Een overzicht van innovatieve projecten binnen die onderzoekslijnen met een grote valorisatiepotentie is te vinden in het document: Science and Innovation2. Ze omvatten onder meer de 2

http://www.amolf.nl/fileadmin/Docs_in_pdf/About_AMOLF/1304_LR_ boekje_Science_Innovation.pdf

Bij veel van de valorisatieprojecten is er sprake van interacties en samenwerking met de industrie. Dat geldt voor zowel grote industriële bedrijven als Philips en DSM als het MKB. De instrumentele ontwikkelingen hebben ook geleid tot een aantal spin-off bedrijfjes. Enkele voorbeelden worden in dit document kort beschreven. Ook in huidige en toekomstige wetenschappelijke uitdagingen mag verwacht worden dat de R&D-activiteiten van de kennisinstellingen een belangrijke drijvende kracht zijn voor technologische innovatie. In de eerdergenoemde Roadmap Advanced Instrumentation (waaraan AMOLF, CWI, Nikhef en SRON hebben bijgedragen) worden de volgende generieke uitdagingen genoemd: • Metrology: optica, sensoren (detectoren en microgolftechnologie), micro-elektronica en nano-fotonica; • Packaging en Data Acquisition: geavanceerde fijnmechanica, precisietechnologie, elektronica en robotica); • Information infrastructure & Big Data Handling;

Dankzij aardobservatiesatellieten komen onderzoekers meer te weten over het klimaat op aarde. Foto: SRON

ontwikkeling van nieuwe zonneceltechnologie, nieuwe LED-technologie, nanomicroscopen, massaspectrometrie, optische metamaterialen, moleculaire histologie en kunstmatige (biologische) cellen.

Met dit als leidraad worden vijf prioriteitsgebieden genoemd: • optische instrumentatie; • technologie van sensorsystemen; • precisietechnologie; • micro-electronica en nanofotonica (op maat en geschikt voor extreme omstandigheden); • ICT-infrastructuren en datamanagement en interpretatie-instrumenten voor Big Data. De voorgaande samenvatting en de voorbeelden in de tekst illustreren dat het gewicht van de Amsterdamse kennisinstellingen bij al deze onderwerpen groot is.

In het VU LaserLaB wordt gewerkt aan een laserverbinding via glasvezelkabels die gps-signalen zo nauwkeurig maken dat gps-ontvangers tot op de centimeter nauwkeurig worden. Van het LaserLaB aan de Vrije Universiteit Amsterdam gaat sinds kort een laserstraal naar het Kernfysisch Versneller Instituut (KVI) in Groningen die, is de verwachting, gps-satellieten over een paar jaar deels overbodig maakt. Er is dan maar één extreem stabiele atoomklok in een lab nodig die tijdsignalen verstuurt. LaserLaB en KVI bouwen daarom momenteel een atoomklok die tienduizend keer nauwkeuriger zal worden dan de huidige gps-klokken. In de toekomst kunnen goedkope zendertjes die gekoppeld zijn aan dat netwerk het signaal daarna versturen over korte afstand naar automobilisten en andere gebruikers. De technische ondersteuning bij de UvA bedient het brede veld van de bètawetenschappen, van biologie tot chemie en fysica. Het doet dit onder meer op het gebied van duurzame chemie, ledsystemen voor de horticultuur en miniaturisering voor locatiebepaling van trekvogels.

15

Een instrumentatiestrategie voor de AMA Kenmerk van instrumentatie-expertise in de AMA is dat ze wordt gedreven vanuit de zeer veeleisende doelstellingen van het wetenschappelijk onderzoek. De instrumentatie wordt ontwikkeld voor specifieke onderzoeksgroepen/activiteiten. Er is daardoor maar beperkte interactie over de grenzen van de kennisinstellingen heen. Niettemin zou bundeling, samenwerking, coördinatie en afstemming van investeringen en van aanbod (in termen van mensen, machines, instrumentatie, faciliteiten, trainingen en traineeships), de slagkracht en efficiency van de instrumentatieactiviteiten in de AMA verder kunnen vergroten. Dat vereist een organisatorische verankering. Daarnaast is het wenselijk dat de aanwezige en nog verder uit te breiden expertise ingezet wordt in het kader van talentontwikkeling. Deze initiatieven moeten ertoe leiden dat geavanceerde instrumentatie een prominente rol krijgt in het innovatiebeleid van de AMA. De elementen in de strategie die hiertoe moeten leiden zijn: • Een grotere zichtbaarheid van het instrumentatieprofiel van de kennisinstellingen in de AMA naar het (internationale) bedrijfsleven, de wetenschap en de overheid. • Een organisatorisch kader dat leidt tot meer coördinatie, uitwisseling van expertise, betere benutting van complementaire faciliteiten etc. • Gecoördineerde samenwerking met het bedrijfsleven, teneinde de aantrekkingskracht van bedrijven voor de AMA te bevorderen en daarmee vestiging in de AMA (dicht bij de instrumentatie-infrastructuur) aantrekkelijk te maken. • Het stimuleren van valorisatie in de vorm van commerciële (spin-off) bedrijvigheid. • Verbetering van de aansluiting van bestaande en nieuwe opleidingen in de AMA op het instrumentatieprofiel. • Doorstroming van technisch talent naar het bedrijfsleven.

Een AMA-instrumentatieplatform Als eerste stap om die doelstellingen te realiseren zullen de instellingen een instrumentatieplatform vormen. Het moet op het niveau van instituutsmanagers/afdelingshoofden zorgen voor onderlinge afstemming op het gebied van apparatuur en faciliteiten, efficiëntere inzet van expertise en middelen, structureren van de interactie met externe partijen. Kerntaken van het platform zullen zijn: • Het inventariseren en coördineren van gezamenlijke eisen en wensen rondom het investeren in nieuwe

16

instrumenten, faciliteiten en expertise. • Het inventariseren en coördineren van expertises, die aanwezig zijn bij de instellingen. • Het bijdragen aan de beeldvorming van instrumentatie als regionale sterkte, zodat dit, waar relevant, de kansen vergroot op honorering van voorstellen bij onder meer OCW, NWO (Big Science / STW), HTSM (Roadmap Advanced Instrumentation). • Het faciliteren van informatie en toegang tot regionale publieke, politieke en private netwerken ten behoeve van de vestiging van hightech bedrijven en nieuwe filialen van kennisinstellingen in de AMA. • Het inventariseren en coördineren van stage-, afstudeer-, en opleidingsplaatsen op het gebied van instrumentatie in de AMA. • Het identificeren van lacunes in opleidings- en doorstromingsprofielen (vmbo, mbo, hbo, wo).

Structurering interactie met externe partijen Een onderwerp dat aandacht vraagt, is hoe de interactie tussen kennisinstellingen en externe partijen en met name het bedrijfsleven effectiever kan worden georganiseerd, daarmee bijdragend aan de hightech kwaliteiten van de AMA. De meest vergaande optie zou zijn een aparte entiteit te vormen (bijvoorbeeld een ‘Advanced Instrumentation N.V.’). Doelstelling van een dergelijke entiteit zou zijn een gemeenschappelijke interface te hebben naar externe partijen. Voor het opzetten daarvan kan worden voortgebouwd op de ervaringen van de kennisinstellingen met publiekpublieke en publiek-private samenwerkingen. Kerntaak van een dergelijke Advanced Instrumentation entiteit is het vormen van een centraal aanspreekpunt en activiteitenbureau voor het positioneren en vermarkten van instrumentatiekennis van de Amsterdam Faculty of Science (AFS), de NWO-instituten en mogelijk de HvA naar de internationale wetenschap en het bedrijfsleven. Met deze initiatieven worden de volgende effecten beoogd: • Een versterking van de (internationale) positie van de AMA als een zwaartepunt van geavanceerde Instrumentatie; • Aantrekken en behouden van technisch talent op het gebied van Geavanceerde Instrumentatie in de AMA (faciliteren naar c.q. aanjagen van nieuwe opleidingen, research en werkgelegenheid); • Creëren van economisch positieve effecten in de AMA door: - Het coördineren van grootschalige (al dan niet gezamenlijke) investeringen in nieuwe instrumentatie en faciliteiten in de AMA. Er is een enorm kapitaal aan (onderzoek)infrastructuur opgebouwd, in de ordegrootte van honderden miljoenen euro’s.

De komende jaren zijn er wederom belangrijke grote onderzoeken en technische doorbraken voorzien, waartoe opnieuw in de geavanceerde instrumentatie en (lab)faciliteiten in de AMA moet worden geïnvesteerd. Coördinatie kan bijvoorbeeld tot significante schaalvoordelen leiden. - Van Kennis naar Kunde naar Kassa: het realiseren van spin-off bedrijven vanuit de onderzoeksinstellingen naar de AMA, De onderwijs- en kennisinstellingen binnen de AMA willen nog meer met elkaar samenwerken. onder meer via de valorisatieGoed onderwijs is belangrijk om aan de vraag naar geschoold personeel te voldoen. Foto: ROCvA programma’s van NWO/FOM en de bestaande juridische joint venture structuren van de onderzoeksinstellingen (bijvoorinternationale voorhoede. Maar die positie vertaalt zich beeld Nikhef’s en AMOLF’s gezamenlijke participatiemaatschappij P2IP B.V. ‘Particle Physics Inside Products’). nog niet in het onderwijsaanbod in de AMA. Er zijn - Bijdragen aan het uitlokken van nieuwe investeringen weliswaar techniekopleidingen in de gehele keten van het in Amsterdam Science Park, zowel door de gevestigde beroepsonderwijs, van mbo tot hbo, maar technisch instellingen als door nieuwe externe partijen. Het onderwijs op wo-niveau is er alleen maar in indirecte zin. langetermijneffect van gecoördineerde, thematische Verbindingen tussen mbo, hbo en de techniekvraag van hightech investeringen heeft aantoonbaar structurele het wetenschappelijke onderzoek is er maar in beperkte gevolgen voor de economie van Amsterdam. mate, in het bijzonder via stages. Met een betere Decennia aan investeringen in R&D naar gebruik van techniekprofilering en structurele samenwerking tussen netwerktechnologie heeft geleid tot de AMS-IX en onderwijs- en kennisinstellingen op het gebied van heeft Amsterdam gepositioneerd als één van de instrumentele techniek, zowel inhoudelijk als in termen belangrijkste internetknooppunten in de wereld. van zichtbaarheid naar het afnemend veld, ontstaat een De AMA en Amsterdam Science Park in het bijzonder imago van de AMA als centrum van techniek. Dat leidt blijven hierdoor onverminderd aantrekkelijk voor de daarmee tot de gewenste aanzuigende werking van vestiging van nieuwe datacenters. bèta-gedreven talent en dito bedrijven. • Intensivering van de samenwerking met o.a. (interEen aantal recente (mogelijke) ontwikkelingen ondernationale) bedrijven, naast de al bestaande samenstrepen de belangrijke wervende kracht van een werking met (internationale) wetenschappelijke techniekprofiel naast een wetenschap- en ICT-profiel voor onderzoeksgroepen en organisaties. Daarbij ook de regio. Het zal er ook toe leiden dat de aantrekkingsversterken van de makelaarsrol die de instellingen kracht van de regio op studenten en jonge onderzoekers kunnen hebben bij de interactie van het bedrijfsleven met een technologie-interesse wordt vergroot. Daarmee met belangrijke Europese onderzoeksorganisaties. wordt op termijn een bijdrage geleverd aan de vraag naar • Samenwerking tussen wetenschappers en onderzoekers hoog opgeleid menselijk kapitaal in sectoren waar op dit uit het bedrijfsleven, onder meer in de vorm van ogenblik sprake is van een groot landelijk tekort en als contract research in opdracht van bedrijven, dan wel gevolg daarvan belemmeringen voor hoogwaardige onderzoek aan en ontwikkeling van instrumentatie economische groei. voor eigen rekening en risico van samenwerkingspartners. Om hierin verbetering te brengen is er behoefte aan een • Faciliteren van IP-frameworks ten behoeve van publieksterkere coördinatie tussen onderwijsinstellingen, een private samenwerkingsprojecten. daarop aansluitende organisatie en nadere afstemming Het onderwijs op behoefteprofielen c.q. specificaties van de hightech industrie die zich hier in de AMA zou kunnen vestigen Onderwijs is een belangrijke component van elk (o.a. ASML, ECN, TNO). Daarmee wordt tevens aangesloinnovatiebeleid. Op het gebied van instrumentele ten op het beleid dat de AMA heeft geformuleerd in het techniek brengt de omvang en kwaliteit van de in Masterplan Techniek: Verhoogde instroom in aantrekkeAmsterdam aanwezige expertise de regio in de lijke en innovatieve leerroutes VMBO-MBO-HBO Techniek

17

en het nationale beleid dat recent in het Techniekpact is geformuleerd. In het Masterplan werken bedrijfsleven, beroepsonderwijs en overheid in de Amsterdamse regio op lange termijn en structureel als gelijkwaardige partners samen aan het verhogen van de instroom en gekwalificeerde uitstroom in het technisch vmbo en mbo en hbo.

Vanuit het perspectief van de in dit document verwoorde ambitie worden initiatieven voorzien langs de volgende lijnen: 1 Op het niveau van het wo zal aandacht worden besteed aan opleidingen die zich richten op het verbinden van instrumentatiekennis aan wetenschappelijke toepassingen, zoals ruimteonderzoek, deeltjesfysica en biomedisch onderzoek. Het heeft als karakteristiek hoogwaardige instrumentele techniek, die gedreven wordt door de veeleisende uitdagingen van topwetenschappelijk onderzoek. Op het niveau van het wo legt het daarmee een ander accent dan in de meeste techniekopleidingen van de technische universiteiten. 2 Voor geselecteerde studenten van techniekopleidingen aan een hbo-instelling zullen aansluitende professionele masteropleidingen worden ontwikkeld. Deze zullen in principe eenjarig zijn, met researchinstrumentatie als een belangrijk aandachtsgebied. Op dit ogenblik heeft het domein Techniek van de HvA afspraken met de Technische Universiteit Delft voor dergelijke doorlooptrajecten voor geselecteerde studenten. Voor de HvA zou het aantrekkelijk zijn om zijn studenten mogelijkheden in Amsterdam aan te kunnen bieden. Professionele masters zijn vooral belangrijk voor de doelgroep van vwo’ers, die steeds meer het hbo als vervolgopleiding kiezen. Vanuit het bedrijfsleven is de vraag groot, zonder dat het echt specifieke eisen aan de opleidingen zelf stelt. Tot het domein techniek van de HvA behoren ook enkele onderzoeksgroepen. Een daarvan is de groep ‘Cleantech’. De UvA host momenteel, naast een mboelektrotechnicus en een mbo-instrumentmaker, in het kader van het daarbij aansluitende honoursprogramma, twee HvA-elektronici als stagiair, die na de stage mogelijk een vaste aanstelling krijgen. Bij de HvA host ook het bedrijfsleven op dit ogenblik enkele honoursprogramma’s, de belangstelling voor afgestudeerden illustrerend. De conclusie dat dit soort masteropleidingen en stages in een behoefte voorziet wordt ook aangetoond door een paar professionele masters en stages die de UvA aanbiedt op het gebied van ICT en elektronica. Die blijken aan een significante vraag te voldoen.

De kwaliteit van de afgestudeerde instrumentmakers is uitstekend. Het bedrijfsleven zit te springen om gekwalifieerd personeel. De opleidingen zouden meer studenten willen aannemen maar de capaciteit ontbreekt. Foto: ROCvA

18

3 Hoogwaardige techniek vereist zeer goede technici ook op mbo-niveau. Een vakschool met een zeer grote reputatie is de Leidse instrumentmakers School (LiS). Ze biedt instrumentmakeropleidingen aan op mbo-4niveau. De LiS telt een 200-tal studenten. Aan de vraag, zowel van bedrijfsleven als van publieke en semipublieke R&D organisaties, kan niet worden voldaan. Tegelijkertijd heeft de LiS een capaciteitsprobleem. Het kan niet alle belangstellenden opnemen. Het ROC Amsterdam heeft een opleiding researchinstrument-

maker met een beperkt aantal (50) studenten, op een totaal van 420 studenten Elektrotechniek, 450 studenten Installatietechniek, en 290 studenten Metaaltechniek. De kwaliteit van de afgestudeerde instrumentmakers is uitstekend, maar de kwantiteit is gering, zeker gezien de wens van het bedrijfsleven. Het leidt tot de vraag of, in goede samenwerking met de kennisinstellingen in Amsterdam, een Amsterdamse Instrumentmaker School moet worden opgezet, hetzij in nauwe samenwerking met de LiS of als een zelfstandige vakschool. De uitwerking van deze intentie sluit aan bij de grootstedelijke ambities die Amsterdam heeft uitgesproken in zijn Masterplan Techniek. 4 De kennisinstellingen bieden reeds de mogelijkheid aan mbo- en hbo-studenten om het praktische deel van hun studie in de vorm van een stage c.q. afstudeerproject te realiseren. Een centrale inventarisatie en afstemming met het beroepsonderwijs van stageplaatsen binnen instrumentatiegerichte R&D-instellingen en bedrijven in de AMA, zal instroom en behoud van technici in een hightech omgeving sterk bevorderen. Het profileren van alle opleidingen binnen de vakgebieden van instrumentatie geeft verdere invulling aan de Human capital agenda van het Topsector HTSM. Dit initiatief sluit met name aan bij Actieperspectief 1: Vergroten van de instroom en Actieperspectief 2: Vergroten van de participatie van bedrijven in het onderwijs.

Concept road map voor toekomstige instrumentatie en faciliteiten Het coördineren van grootschalige (al dan niet gezamenlijke) investeringen in nieuwe instrumentatie en faciliteiten in de AMA kan leiden tot significante schaalvoordelen. Op basis van een eerste inventarisatie is inzicht gekregen in de behoefte aan nieuwe onderzoeksinfrastructuur in de AMA: Beoogde nieuwe wetenschappelijke infrastructuur in de AMA

Belanghebbenden

‘General purpose’ instrumenten in nieuwe clean rooms

SRON Nikhef UvA

Detector assembly lab: bump-bonding, stealth / laser dicing, 3D microscope, X-ray inspection machine, gold wire bonding, micro-chip lab: focussed ion beam, meetapparatuur om chips te karakteriseren

SRON Nikhef

Composiet (materiaal) lab

Nikhef NLR

Mechanica: draadvonken, laserlassen, lasersnijden, vacuümsolderen en draai- freescombinaties.

UvA

Elektronica: ASIC-ontwikkeling, optische technieken, photonic integrated circuits, nano-positionering, low power datatransporttechnieken, EMC-testen.

UvA VU Nikhef

Glas: waterjet voor metaal en glas, vacuümoven, CNC ultrasoon frees-boormachine voor koudglas, vacuümklok voor optische coatings op glas.

UvA

- Gezamenlijk Instrumenten Magazijn. - Gezamenlijk inkoop van componenten, faciliteiten, of diensten (i.e. huren ruimtes van Thales). - Gezamenlijk EMC/Akoestische meetruimte en instrumentarium (o.a. Kooi van Faraday). - PCB freesmachine en CAD/CAM faciliteit (van SRON) voor gezamenlijk gebruik. - (Clean room) SMD assemblage faciliteiten en expertise van SRON inzetten voor cluster van instituten op science park. - Een gezamenlijke faciliteit van Klimaat/Test/Cycle Ovens en Kasten. - Gezamenlijk Chemische & Radioactieve stoffen opslag/ afval en verwerking faciliteiten. - Heliumcompressieinstallatie (UvA).

ALLEN

19

Bijlage I: Expertise en geavanceerde instrumentatie per instelling in de AMA Het begrip instrumentatie kent in de context van deze notitie de volgende drie elementen: 1 het ontwerpen, ontwikkelen en maken van instrumenten, in het algemeen voor toepassing in wetenschappelijke opstellingen. Het aantal technisch medewerkers van mbo- tot wo-niveau is de belangrijkste indicator voor de schaal van de activiteiten; 2 de omvang en kwaliteit van de instrumentele infrastructuur die gebruikt wordt voor ontwerp, fabricage en uitrusting van instrumenten; 3 instrumentele faciliteiten die noodzakelijk zijn om de instrumentele activiteiten mogelijk te maken zoals clean rooms.

20

transient/time-resolved THz dielectric spectroscopy, vibrational spectroscopy en XUV-IR ionization spectroscopy.

AMOLF AMOLF is één van de drie onderzoeksinstituten van de Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM), zelf weer dochterorganisatie van NWO. Het instituut richt zich op fundamenteel, fysisch georiënteerd onderzoek op de nanoschaal, binnen de thema’s biofysica, nanofotonica en fotovoltaics. Een derde van het onderzoek vindt plaats in samenwerking met industriële partners. Het instituut heeft ongeveer tweehonderd werknemers. AMOLF heeft recent een nieuw laboratoriumgebouw betrokken met daarin een uitstekende, state of the art labinfrastructuur, met nanofabricage, spectroscopie en microscopie als de centrale technieken. • Het Amsterdam nanoCenter is een clean room faciliteit voor nanofabricage en –karakterisatie. Het omvat o.a. hoge-resolutie elektronenbundellithografie (Raith), near-UV optical lithography, dual-beam focussed ion-beam milling & deposition (FEI), 3D laser lithography en uiteenlopende ets-, depositie- en inspectietechnieken met nanoprecisie. • In het Biomoleculaire Lab worden biologische samples vervaardigd en onderzocht m.b.v. apparatuur als ultracentrifuges, chromatografie, fluorescentie microscopie, rheologie, en optical tweezers. • Het Nanofotonica Lab is gewijd aan het onderzoek naar optische effecten op de nanoschaal. Hier zijn spectroscopische technieken beschikbaar als near-field optical spectroscopy, photoluminiscence spectroscopy, spectroscopic ellipsometry en angle-resolved light scattering & extinction spectroscopy. Een deel van deze apparatuur is ondergebracht bij Philips in Eindhoven. • Het Ultrafast Spectroscopy Lab biedt femtoseconde niet-lineaire spectroscopische technieken waarbij femtoseconde pulsen worden gebruikt bij ver-infrarood (THz) tot extreem ultraviolet (XUV) frequenties. De pulsen worden gegenereerd door acht versterkte Ti:saffier lasers in combinatie met niet-lineaire frequentie conversie technieken zoals optical rectification (50 μm - 1 mm), optical parametric amplification/ sum-frequency generation (10 μm - 200 nm), white-light generation (1100 nm - 300 nm), en high-harmonic generation (200 nm - 10 nm). Ook worden pulse shaping en carrier-phase locking technieken gebruikt. Spectroscopische technieken zijn beschikbaar zoals

• Het Microwave Lab kent een uitgebreide collectie van detectoren en optische componenten voor onderzoek aan metamaterialen in het microgolf spectraalgebied. • Het Imaging Mass Spectroscopy Lab biedt een unieke infrastructuur voor atomaire and moleculaire karakterisatie van materiaaloppervlakken. Via geautomatiseerde analysetechnieken kunnen complexe systemen zoals halfgeleiders, coatings en biomoleculen langs reproduceerbare protocollen in beeld gebracht worden. • In het THz spectroscopielab wordt met geavanceerde laserbronnen THz-straling opgewekt waarmee de dynamiek van ladingsdragers in complexe materie wordt bestudeerd. Het onderzoek richt zich zowel op het ontwikkelen van nieuwe gepulste THz stralingsbronnen als op detectietechnieken. AMOLF beschikt over een goed opgeleid technisch ondersteunend team van twintig onderzoekstechnici en twintig werkplaatstechnici. De mechanische ontwerpafdeling en werkplaats herbergen ontwerptechieken (CAD ondersteund door numerieke simulaties) en ontwerp-gestuurde fabricagetechnieken zoals 5-assig simultaan frezen en draadvonken/micro-vonkerosie. Fabricageprecisie tot op micrometerniveau is hiermee mogelijk. De groep elektronica engineering ontwikkelt op componentniveau instrumentatie waarbij specialismen zoals hoogfrequente techniek, microcontrollers en analoge systemen herkenbaar zijn. Hoge opleversnelheid wordt behaald door ook gebruik te maken van COTS oplossingen zoals LabView FPGA. Daarnaast beheert de groep een collectie van test- en meetapparatuur. De groep software engineering maakt maatwerk applicaties voor data-acquisitiesystemen en embedded toepassingen, gebruikmakend van moderne programmeertalen en -technieken. In deze applicaties worden COTS producten en intern ontworpen apparatuur aangestuurd en data gevisualiseerd.

21

onderdrukken. Hiervoor worden ultragevoelige versnellingsmeters ontwikkeld met de nieuwste MEMStechnologieën.

Nationaal Instituut voor subatomaire fysica (Nikhef) Voor geavanceerde instrumentatie zijn binnen Nikhef een tweetal programmatische groepen (Detector R&D en Physics Data processing) en een drietal technische groepen, Mechanische Technologie (MT), Elektronicatechnologie (ET) en Computertechnologie (CT), in het bijzonder verantwoordelijk. In deze groepen samen werken ongeveer negentig mensen. De groep Detector R&D richt zich in het bijzonder op het verleggen van de detectiegrenzen voor revolutionaire (astro-)deeltjesfysica experimenten. De expertisegebieden zijn a) miniaturisatie, hoge granulariteit en laagvermogen elektronica, b) nauwkeurige tijdmeting en synchronisatie en c) extreme precisie-instrumentatie. De groep Detector R&D vervaardigt prototypes en ontwikkelt fabricatietechnieken in samenwerking met andere onderzoeksinstellingen en industrie om tot productie op grote schaal te komen. Miniaturisatie drijft de ontwikkelingen in vernieuwende detectorconcepten: sensor elementen worden kleiner terwijl de functionaliteit van de elektronica toeneemt. Iedere pixel is een op zichzelf staande detector met complete uitlees- en dataverwerkingselektronica. Hogere granulariteit betekent meer pixels per oppervlak en in combinatie met hogere botsingsfrequenties vraagt dit een veel snellere uitlezing van de detector. Data-acquisitie systemen lopen hierbij tegen de limiet van koperkabels aan en daarom werkt Nikhef aan glasvezel uitlezing en fotonische geïntegreerde circuits. De Detector R&D-groep focust zich op het verbeteren van tracking en vertex detectoren voor de LHC upgrades en een toekomstige lineaire versneller. De ontwikkeling van pixel-gas en halfgeleiderdetectoren met sterk verbeterde plaats- en tijdresolutie heeft daarbij hoge prioriteit. De vooruitgang van detectoren met steeds kleinere elementen is afhankelijk van industriële ontwikkelingen, zoals geavanceerde CMOS technologieën. De grotere transistordichtheid zorgt voor een hoger energieverbruik, hetgeen leidt tot het ontwikkelen van moderne koeltechnieken en onderzoek naar composietmaterialen voor geïntegreerde koeling. De detectie van gravitatiegolven vereist laserinterferometrie met uiterst hoge gevoeligheid, waarvoor Nikhef geavanceerde precisieinstrumentactie bouwt om ongewenste (seismische) trillingen te onderdrukken. Daarnaast worden uitgebreide netwerken met seismische sensoren gebruikt om ongewenste verstoringen te meten en verder te

22

De verschillende detectorconcepten vinden ook toepassingen buiten de fundamentele wetenschap. Industriële samenwerking is een expliciet onderdeel van de missie van de groep. Inmiddels heeft de groep twee spin-off bedrijven opgeleverd. De groep Physics Data Processing (PDP) vindt zijn oorsprong in de grote uitdagingen op het gebied van dataverwerking vanuit de LHC-experimenten op CERN. Hiervoor is een ‘Worldwide LHC Computing Grid’ gebouwd, waarvan in Nederland (bij Nikhef en SURFsara) één van de hoofdcentra (Tier-1) staat. Inmiddels is deze faciliteit onderdeel van de nationale wetenschappelijke e-infrastructuur, die wordt geleid door SURF. De PDP-groep heeft op grond van haar langjarige betrokkenheid bij grootschalige Europese projecten een bijzondere expertise ontwikkeld ten aanzien van schalingsvraagstukken en van ‘multi-domain security’ (het veilig kunnen delen van computing faciliteiten uit verschillende domeinen). De afdeling Mechanische Technologie heeft als kerntaak het ontwikkelen, ontwerpen en realiseren van mechanische oplossingen voor de subatomaire fysicaprojecten waarin Nikhef participeert, op CERN en elders. De detectoren vinden hun weg diep onder de grond (bijvoorbeeld ATLAS, op CERN, bij Genève), in de woestijn (Auger project, Argentinië), in de ruimte (AMS) of enkele kilometers diep in de zee (Antares, KM3NeT). Vaak gaat het om detectorelementen op nanoschaal waaruit detectorsystemen worden geassembleerd die zelf weer onderdeel zijn van een zeer uitgebreide (over kilometers verspreide) of zeer grote (duizenden m3 en dichtgepakte) detectoropstelling. De detectoren moeten zo transparant mogelijk zijn voor de te detecteren deeltjes. De afdeling pioniert daarom in het toepassen van nieuwe, vooral lichte materialen en composieten voor de draagconstructies van de sensoren, zoals koolstofvezelversterkte kunststoffen en constructieschuim. Dit vereist gedegen materiaalonderzoek. Een ander voorbeeld van innovatieve technologie is het ontwikkelen van technieken voor het lassen van uiterst dunwandige titanium koelbuizen. Er wordt in de afdeling een scala van mechanische technologie ingezet: licht en stijf construeren, vacuüm-, koel- en versnellertechniek, cryogene technieken, las- en lijmtechnieken, hoge-druktoepassingen, etc. De instrumentmakers hebben moderne computergestuurde metaalbewerkingmachines tot hun beschikking, waaronder een grote (1,10m) simultaan vijfassige freesmachine. Onderdelen en samenstellingen worden op meetmachines tot op de micrometer gecontroleerd. Assemblage vindt plaats in één van de dertien stofvrije ruimtes (clean rooms).

De afdeling Elektronica Technologie (ET) ontwikkelt, bouwt en onderhoudt systemen voor het uitlezen en verwerken van detectordata. Daarnaast wordt er nauw samengewerkt met de Detector R&D-groep voor het ontwikkelen van nieuwe detectortechnieken. Met name pixeldetectoren zijn zeer sterk geïntegreerd met elektronica en hierbij wordt de bijzondere expertise ingezet op het gebied van ‘Integrated Circuit’ (IC) ontwerp, o.a. ten behoeve van stralingsharde elektronica. Deze IC-technologie is ook nodig om elektronica te ontwikkelen die efficiënter is in opgenomen vermogen en goedkoper dan wat op de markt verkrijgbaar is. Voor datacommunicatie gebruikt de ET in toenemende mate fiberoptische technieken (zoals Dense Wavelength Division Multiplexing), gefaciliteerd in een optisch lab. Data-acquisitie van de detectoren wordt gerealiseerd met behulp van de modernste Field Programmable Gate Arrays (FPGA’s, met meer dan 10 miljoen gates), met gebruikmaking van geavanceerde ontwikkel- en simulatie software en multi-site version-managementsystemen. Hierbij worden embedded processoren toegepast die in nauwe samenwerking met de groep Computer Technologie van software worden voorzien. De ET heeft specifiek voor datacommunicatie en -acquisitie een systeem opgezet, waarbij binnen een detectornetwerk van meer dan 10.000 nodes, alle nodes met elkaar gesynchroniseerd worden uitgelezen met een tijdnauwkeurigheid van minder dan 1 nanoseconde. De elektronica wordt uiteindelijk gerealiseerd met behulp van state-ofthe-art PCB (Printed Circuit Board) ontwikkelsoftware en geproduceerd door de industrie. Op het gebied van temperatuurmanagement van de elektronica (bijvoorbeeld in vacuüm) wordt nauw samengewerkt met de afdeling Mechanische Technologie.

processing en CMOS-technologieën (‘Silicon Alley’). Deze Silicon Alley bevat onder meer een tweetal ISO-6 clean rooms (samen 30 m2) voor gasdetectorassemblage en het proben van wafers (chips), een tweetal ISO-7 clean rooms (samen 65 m2) voor mechanische precisiemetingen en voor siliciumdetectorassemblage en quality control. Ook is een geavanceerde ‘wire bonding’-faciliteit aanwezig. De Silicon Alley wordt ook door enkele externe industriële partijen gebruikt.

De afdeling Computer Technologie ontwikkelt software voor onderzoeksinstrumenten en is in het bijzonder betrokken bij de opzet en de operationele aspecten van e-infrastructuur voor de opslag en verwerking van zeer grote hoeveelheden detectordata, waaronder de genoemde ‘Tier-1’ voor de CERN-experimenten. Al langer is het Nikhef datacenter betrokken bij de huisvesting van één van de locaties van de Amsterdam Internet Exchange (AMS-IX); meer dan 130 telecompartijen en Internet Service Providers hebben een ‘point of presence’ bij Nikhef. Het datacenter (e-infrastructuur en internet exchange samen) is 600 m2 groot en omvat ongeveer 900 kW klantvermogen. De clean roomfaciliteiten omvatten onder meer een grote clean room (ISO-7) van 170 m2, in gebruik voor grootschalige assemblageactiviteiten (zoals de grote muondeeltjesdetectoren van het Atlas-experiment op CERN) en een aantal clean rooms ten behoeve van ontwikkeling, assemblage en analyse van geavanceerde detector prototypes gemaakt met moderne MEMS, wafer post-

23

SRON Netherlands Institute for Space Research SRON is het Nederlands expertise-instituut voor wetenschappelijk ruimteonderzoek. Het instituut ontwikkelt én gebruikt innovatieve technologie voor grensverleggende wetenschap vanuit de ruimte, met een focus op astrofysica, aardgericht onderzoek en exo-planetaire wetenschap. De technologische onderzoeksprogramma’s van SRON verleggen technisch-wetenschappelijke grenzen om strategische bijdragen in toekomstige ruimtemissies te realiseren met, waar mogelijk, een rol als Principal Investigator. De expertise van SRON ligt op het gebied van zeer geavanceerde detectoren en de uitlezing daarvan, in combinatie met engineering kennis en vaardigheden op het gebied van mechanica (sub-Kelvin), analoge en digitale elektronica. Om te kunnen garanderen dat instrumenten aan boord van satellieten de extreme omstandigheden in de ruimte kunnen doorstaan heeft SRON een eigen kwaliteitsafdeling. Met deze set van expertises biedt SRON een wereldwijd unieke propositie. Het sensoronderzoek en de technologieontwikkeling vinden plaats in de divisie Sensor Research en Technology (enabling technology) en de Engineering divisie (space engineering). SRON maakt deel uit van NWO en is het nationaal expertisecentrum voor de ontwikkeling en het gebruik van satellietinstrumenten voor wetenschappelijk onderzoek. SRON treedt op als het Nederlandse agentschap voor wetenschappelijk ruimteonderzoek en is het Nederlandse aanspreekpunt voor ESA-programma’s. Circa 150 personeelsleden komen als gevolg van de verhuizing in Amsterdam te werken. Daarnaast telt SRON gemiddeld vijftig gastmedewerkers, stagiairs, etc. Van de medewerkers richt circa 50% zich op instrumentenontwikkeling. SRON, divisie Sensor Research and Technology (enabling technology) Het strategisch natuurkundig onderzoek binnen SRON vindt plaats in de divisie Sensor Research and Technology (SR&T). SR&T ontwikkelt (bestaande) detectorconcepten, uitleessystemen en optische componenten om wetenschappelijke vragen vanuit de astronomische en aard- en exoplaneetgerichte onderzoekslijnen te kunnen beantwoorden. Momenteel zijn er onderzoekslijnen voor:

24

• Cryogene sensoren: ultragevoelige arrays met supergeleidende detectoren voor X-ray en IR-straling met 103 - 105 pixels. Dit omvat breedbanddetectoren én detectoren met een intrinsiek spectraal oplossend vermogen van meer dan 1000; • Cryogene sensoren: detectoren voor hogeresolutiespectroscopie (1: 10 6) op super-THz frequenties; • De elektronische uitlezing van de X-ray respectievelijk de IR-detectorarrays; • Immersed gratings voor compacte (optische) spectrometers. De SR&T ontwikkelingen lopen tot en met prototypes (op systeem of subsysteemniveau) waarbij de technologie in een relevante omgeving wordt gedemonstreerd, overeenkomend met een Technology Readiness Level van 4 of hoger. SRON, Engineering divisie (space engineering) De Engineering Divisie (ED) ondersteunt de ontwikkeling van instrumenten en het sensoronderzoek. In principe wordt de gehele keten afgedekt van eisen naar oplossingen, conceptstudies, systeemontwerp/ architectuur, simulatie, productie, test en aflevering. De huidige competenties zijn: • Mechanisch ontwerpen en construeren met strenge eisen op het gebied van temperatuur (tussen 0.05 K tot 300 K) en magnetische en elektromagnetische afscherming; • Cryogene opto-mechatronica; bewegende optische componenten bij temperaturen beneden 1 K; • (Front-end) elektronica voor extreme kleine signalen, geoptimaliseerd voor de gevoelige detectoren; • Software voor de uitlezing van de detectoren en firmware; • Het ontwerp en de implementatie van test set-ups voor instrumenten; • Het bijdragen aan/leveren van instrument teams op system/subsystem niveau; • Kwaliteitscontrole en de aanschaf van high-reliability (EEE) componenten. De ED werkt intensief samen met de Nederlandse industrie, klein en groot, en kan complexe ruimteinstrumenten met hun performance kritische technologieën realiseren. SRON, faciliteiten schone kamer en cryogene laboratoria • Schone kamer: voor de ontwikkeling en productie van nieuwe detectoren en optische elementen heeft SRON een eigen clean room omdat de gebruikte materialen en/of processen niet zijn toegestaan in commerciële foundries. Waar mogelijk maakt SRON haar clean roomfaciliteiten én expertise beschikbaar voor derden (commercieel en niet commercieel).

Tot de lithografische faciliteiten behoren: thermische depositie (e-beam) en sputtersystemen, een Reactive Ion Etcher, twee Mask Aligners, en resist spinners. Voor inspectie zijn er optische microscopen en een scanning elektronenmicroscoop beschikbaar. De apparatuur wordt de komende jaren omgebouwd om 6” wafers te kunnen accepteren (thans 4”). De faciliteiten bevinden zich in een class 100 clean room (300 m²), met diverse faciliteiten zoals ultrapuur water en schone gassen. • Cryogene laboratoria. SRON heeft diverse testfaciliteiten om de ontwikkelde sensoren en elektronica te kunnen testen (elektrisch en optisch). Er zijn vijf opstellingen die ieder een temperatuur van < 0.05 Kelvin bereiken; de opstelling variëren van zeer compact/transporteerbaar tot opstellingen met een grote experimenteerruimte en een groot koelvermogen. De meeste koelers van SRON worden mechanisch gekoeld in plaats van met vloeibaar helium en stikstof. SRON, faciliteiten engineering • De ED heeft een uitgebreide set van analyse en ontwerpmethodes in huis, op alle expertises voor: - thermo-mechanisch ontwerp en analyse - elektrisch ontwerp en de lay-out van printed circuit boards - FPGA en ASIC-ontwikkeling; • SRON’s kwaliteitscontrolegroep begeleidt de (pre-) kwalificatie van sensoren en systemen, zowel in huis als buitenshuis. De kwaliteitscontrolegroep werkt samen met de mechanische, elektonische en lithografische staf en de instrumentwetenschappers; • De engineering divisie beschikt over een werkplaats met state-of-the-art productie- en testapparatuur. Daarnaast zijn er assemblage- en integratieruimtes en testruimtes, hier kunnen instrumenten of onderdelen daarvan (mechanisch en/of elektronisch, en/of optisch) onder ESA-approved condities worden samengebouwd en getest. Deze faciliteiten zijn ook voor derden beschikbaar.

Vrije Universiteit Amsterdam (VU) Vrije Universiteit Amsterdam (VU) Afdeling Aardwetenschappen De Afdeling Aardwetenschappen van de Faculteit Aarden Levenswetenschappen bezit een groot aantal specialistische laboratoria die gebruikt worden voor onderwijs en onderzoek. Daarnaast werkt de Afdeling Aardwetenschappen veel samen met de petrochemische industrie en de (grond)watersector. Er zijn fysische laboratoria voor sedimentanalyse, minerale separatie en tektoniek. Er zijn chemische laboratoria voor microanalyse, geochemische analyse en massaspectrometrie. Tenslotte is er een geologisch technisch laboratorium en een laboratorium veldwerkinstrumentatie. Fysische laboratoria: • Sedimentanalyse - Grain size analysis (2 Fritsch GmbH A22-c laser particle sizers), Pollen analysis, CNS analysis (Thermo Finnegan Flash EA-1112 NC), Carbonate analysis, TGA analysis (Leco Corporation TGA-601), Heavy mineral analysis, Multi-sensor corelogger (GEOTEK’s MSCL), Magnetic susceptibility, Density measurement (Gamma ray source and detector), P - Wave measurement (GEOTEK’s PWL), Core thickness measurement • Minerale separatie - Rocksplitters, Jaw crusher, Sieve machine, Disk mill, Desliming machine, Wet sieve, Loc500, Loc100 with dijood recycle system, Loc50 dijood, Ore magnet, Carpco roll-magnet, Sieve fractions, New pickpen Chemische laboratoria: • Microanalyse - Optisch laboratorium Diverse microscopen (op- en doorvallend licht), stereomicroscoop, fotomacroscoop, kathodeluminescentie-microscoop, foto- en tv-camera’s, videorecorder en -printer - Raster-elektronenmicroscoop SEM voor vergrotingen tot 300.000x; EDS voor snelle chemische informatie - Elektronenmicrosonde Kwantitatieve chemische analysen aan zeer kleine volumina (een paar micrometer diameter); EDS systeem voor snellere chemische analyse - Laboratorium microthermometrie Faseovergangen aan fluïde en vaste insluitsels in gesteenten en mineralen tussen -180 °C en +1500 °C;

25

Linkam en Chaixmeca heating/freezing tafels; foto- en tv-camera’s, videorecorder en -printer • Geochemische analyse - Water en Petrochemie Deze laboratoria beschikken over apparatuur voor de chemische analyse van gesteenten, sedimenten, water- en grondmonsters. Er is apparatuur voor titrimetrie (Fe+3, F-, alkaliteit), UV-VIS spectrofotometrie (PO4, Br, S), microgolf-oplossing, maken van boraatparels, ICP-AES, AAS, detectie van gechloreerde organische verbindingen, colorometrie, Kjeldal-destructie (P-totaal, N-totaal), geleidbaarheidsmetingen, vlamemissietechniek, pH-bepalingen; glovebox voor werken in zuurstofvrije omgeving (vermijding van oxidatie in poriewater). - Isotopenchemie Het chemisch laboratorium is uitgevoerd als een clean-room, en voldoet aan hoge zuiverheidseisen. Er worden preparaten gemaakt ten behoeve van de vaste-stoffen massaspectrometers. Chemische scheidingsmethoden zijn gebaseerd op ionenwisselaartechnieken. Gehaltebepalingen geschieden met isotopenverdunning. Het röntgenfluorescentie laboratorium verricht optimaal nauwkeurige analysen van hoofd- en nevenelementen in gesteenten, en van een groot aantal sporenelementen; dit kan met slechts enkele tientallen milligrammen materiaal. • Massaspectrometrie - XRF for major element analyses of rocks. - Quadrupole Thermo X-Series II ICPMS for trace element analyses of mineral separates and rocks. - Electron microprobe to determine mineral major and minor element chemistry. - Two TIMS instruments (Finnigan Triton, Finnigan MAT 262) for isotope analyses. - Finnigan Neptune MC-ICPMS for solution isotope analyses, equipped with a 193 nm Excimer laser for in-situ isotope analyses of single grains. - ThermoFisher Helix MC multi-collector noble gas mass spectrometer setup. - HELIOS(Helium) en AGES(Argon) set-ups with Hiden quadrupole mass spectrometer and automated extraction and purification line. Vrije Universiteit Amsterdam (VU) Institute for Lasers, Life and Biophotonics Amsterdam LaserLaB Amsterdam is een samenwerkingsverband waarin onderzoeksgroepen van VU, UvA, AMC en VUmc nauw samenwerken. Het instituut doet baanbrekend onderzoek gebaseerd op de wisselwerking van licht met materie. Bij LaserLaB Amsterdam zijn bijna honderd onderzoekers betrokken. Het onderzoek van LaserLaB Amsterdam richt zich op twee maatschappelijke thema’s: Leven en Energie. Er worden nieuwe optische technieken en instrumenten ontwikkeld en toegepast om de interacties tussen eiwitten, DNA, cellen en weefsel te

26

bestuderen. Met deze kennis worden nieuwe diagnostische en therapeutische toepassingen mogelijk gemaakt. Ook wordt het proces van fotosynthese bestudeerd met als doel efficiëntere zonnecellen of biofuels te ontwikkelen. LaserLaB Amsterdam is onderdeel van LASERLAB-Europe, een consortium van de 27 grote laser-centra in Europa. De faciliteiten van de groepen Atomen Moleculen en Lasers, Biofysica, Fysica van levende systemen, Biofotonica en Medische Beeldverwerking bestaan uit: Spectroscopy • Phase-controlled parametric amplifier TeraWatt laser system; • Narrowband tunable extreme ultraviolet laser setup; • Full-time scale femtosecond multi-pulse visible and mid-IR transient absorption setup (2); • High-repetition rate femtosecond transient absorption setups (2); • Ultra-narrowband pulsed Ti:Sa setup with deep-UV extensions; • Ultracold metastable helium facility; • Frequency comb setup for absolute frequency metrology experiments; • Gas phase cavity-ring down facility; • Atomic spectroscopy facility; • Facility for coincidence imaging of coherent control; • Facility for femtosecond electron/ion imaging spectroscopy; • State-selected imaging setup; • Liquid-phase and surface evanescent-wave cavity ring down detection setup. Microscopy (description of lasers omitted) • Home build OCT system (1310 nm) with 7 micron resolution and a depth range of 2 mm in tissue; • Home build OCT system (1050 nm) with slitlamp interface for eye measurements. 100 kHz A-line rate. Clinically approved; • Olympus IX71 equipped with home-built galvanometric XY scanner and software for OCPM and SIFM microscopy; • Fully automated commercial, fixed-stage, multi-photon microscope adapted for SRS and CARS microscopy; • Renishaw Invia confocal Raman imaging setup for fast Streamline imaging, available lasers 532 nm and 785 nm; • Home-built Raman microscope setup for resonance Raman and spectroelectrochemistry, laser wavelengths 413 nm and 514 nm; • TrimScope (Lavision BioTec GmbH), single- or multiplebeam scanning (up to 64 beams) optimized for multiphoton/SHG/THG microscopy, application: live tissue imaging; • Nikon TI-U with Mad CityLabs piezo XY scanner and home-built software; • Home-built digital holographic microscope; • Home-built microscope for tetherered particle motion detection of DNA-protein interactions;

• Multicolor (excitation / detection) confocal fluorescence microscope for non-imaging applications; • 2 Wide-field single-molecule fluorescence microscopes, with possibility for total-internal reflection excitation, 4-color excitation, photoactivation, simultaneous 3-color detection; • Home-built confocal microscope for single molecule spectroscopy, based on a Nikon Eclipse TE300 inverted, widefield microscope; • Picoquant Microtime 200 Fluorescence Lifetime Imaging Microscope, equipped with SPADs, wide field imaging cameras and spectrograph. Atomic force microscopes Veeco Multimode • Nanotec AFM for imaging and force spectroscopy; • Bruker AFM combined with fluorescence microscopy for imaging and force spectroscopy; • Home-build fiber-top and ferrule-top microscopes. Optical tweezers • Double-trap optical tweezers systems including microfluidics optimized for DNA experiments; • Two double-trap optical tweezers systems including microfluidics and fluorescence microscopy with single molecule sensitivity (multi color detection & excitation) optimized for DNA experiments; • Quadruple-trap optical tweezers system including microfluidics and fluorescence microscopy with single molecule sensitivity optimized for experiments on multiple DNA strands. Vrije Universiteit Amsterdam (VU) Elektronica Bèta VU De elektronicagroep omvat dertien medewerkers (ca. twaalf fte). De groep beschikt over uitgebreide Mentor Graphics PCB ontwerp en simulatie software. Er zijn faciliteiten aanwezig voor assemblage en rework van SMD (BGA) componenten. Er worden onder andere laserinstrumenten (o.a. VIS/NIR/IR spectrometers), aardwetenschappelijk veldwerkapparatuur (o.a. wireless dataloggers) en instrumenten ten behoeve van massaspectrometrie ontwikkeld. Maatwerksoftware wordt ontwikkeld ten behoeve van onderzoeksopstellingen (o.a. laser spectroscopie opstellingen, neuro imaging) en embedded toepassingen. Expertise omvat onder andere: • Analoge technieken zoals regelsystemen (o.a. laser locking, trillingsisolatie), transformatorbruggen, stuurelektronica (o.a. laser diodes, golflengte specifieke power LED’s, piezo’s, peltier, EOM, AOM), verwerking van snelle pulsen (o.a. gepulste lasers, photon counting), het snel schakelen van hoge spanningen (o.a. deflection en micro channel plates) en grote stromen (o.a. 400A spoel-commutators);

• Digitale technieken zoals FPGA design (o.a. Cabled PCI-Express met streaming DMA, photon counting, motion control). Er wordt gebruik gemaakt van Mentor Graphics, Xilinx en Altera tools; • Software engineering zoals het ontwikkelen van meetapplicaties (diverse pump-probe laser spectroscopie opstellingen, neuro imaging, chemische setups, chip test, massaspectrometrie opstellingen), operating system drivers en embedded systemen (microChip, ARM, Ajile). Gebruikmakend van o.a. LabVIEW, LabWindows, C/C++ en Java. Vrije Universiteit Amsterdam (VU) Fijnmechanische Instrumentatie-Bèta-VU De mechanicagroep omvat achttien medewerkers (ca. zeventien fte). De groep beschikt over geavanceerde CNC-machines en moderne ontwerp- en simulatiefaciliteiten (Catia). In nauwe samenwerking met wetenschappers worden onderscheidende systemen ontwikkeld. Deze systemen kunnen sterk variëren in grootte en robuustheid (oa. OCT catheter ø 1,6mm, vacuümtank van 3m en grondboren voor monstername). Expertisegebieden omvatten systeemdynamica, vacuümsystemen, flow- en koelsystemen (tank voor simulatie van de Marsomstandigheden, femtoseconde piëzoklep, trillingsisolatiesysteem en pipetteersysteem voor nauwkeurige Argonconcentraties). Expertise in geavanceerde instrumentatie betreft: • 3D-engineering voor ontwerpen en constructies, ook ten behoeve van bijvoorbeeld sterkteberekeningen, zwaartepuntbepaling, etc. Constructies kunnen worden overgebracht naar een CAM-programma, waarmee de bewerking van producten op CNC-machines wordt voorbereid; • Lastechnieken: TIG en MIG lassen voor rvs, aluminium en staal. Plasmalassen voor fijn en precisiewerk. Puntlassen van stevig tot zeer klein. Daarnaast kunnen diverse soldeerverbindingen worden gemaakt; • Plaatbewerkingstechnieken: knippen en vormen van metaal en kunststof van tienden van millimeters tot twee meter; • Glastechniek: intermediair voor de realisatie van glasblaastechniek en glasreparaties; • Optische componenten: voor de verschillende laseren optiek opstellingen is door FI een serie optische componenten ontwikkeld. Met deze componenten, die op en in elkaar passen, kunnen lenzen, spiegels, prisma’s etc. in alle mogelijk posities worden opgesteld en gemanipuleerd; • Kobracel: met deze cel kan de aanwezigheid van bepaalde (giftige) stoffen worden aangetoond. De KOBRA®CELL wordt door FMIB vervaardigd en door een Duitse farmaceut vermarkt.

27

UvA - FNWI De faculteit FNWI van de Universiteit van Amsterdam beschikt over een goed geoutilleerd Technologie Centrum. Het TC doet zelf geen wetenschappelijk onderzoek maar ondersteunt de wetenschappers binnen de faculteit bij het oplossen van technische problemen. Ook ontwikkelt en vervaardigt het TC wetenschappelijke instrumenten. Daarnaast adviseert het TC bij aanschaf van apparatuur of technische aspecten van experimentele opstellingen op het gebied van constructie, glasinstrumenten, elektronica of software. Het Technologie centrum heeft met zijn twintig technici en vier stagiairs een zeer brede expertise. Het TC onderscheidt zich door een grote diversiteit aan werkzaamheden op het gebied van biologie, scheikunde en natuurkunde en variërend van kleinschalige projecten van enkele weken tot enkele jaren. De ontwerpafdeling bestaat uit een combinatie van zowel constructeurs voor de mechanica als elektronici voor het elektronisch ontwerp en software. De afdeling maakt gebruik van geavanceerde CAD software. De instrumentmakerij bezit een aantal conventionele draai en freesmachines evenals een aantal CNC-machines waaronder een 5-assige freesmachine voor simultaan frezen. De elektronici kunnen gebruik maken van apparatuur op het gebied van SMD-assemblage en reparatie. Daarnaast is er meetapparatuur waaronder op het gebied van EMC (electro magnetic compatibility). Een bijzondere faciliteit is de glasblazerij. Een glasblazer heeft uitgebreide faciliteiten om koud en warm glas te bewerken. Deze faciliteit is uniek in de omgeving van Amsterdam. Elk van de experimentele onderzoeksinstituten van de FNWI beschikt over, op het eigen onderzoek toegespitste, instrumentele faciliteiten. Van der Waals-Zeeman laboratorium voor experimentele natuurkunde (WZI) Ten behoeve van het onderzoek van de zachte en harde gecondenseerde materie beschikt het WZI over chemischfysische preparatiefaciliteiten en diverse optische/ microscopiefaciliteiten (confocaal, lichtverstrooiing, spectroscopie). WZI beschikt over een ovenruimte voor

28

preparatie van monokristallijn materiaal en ruimtes voor rheometrie en het ultrasoon testen van zachte materie (colloïden, complexe vloeistoffen, etc). Er zijn Röntgenfaciliteiten en er is een Kooi van Faraday (2x3 meter) voor electro-magnetic scattering and shielded experiments. Er is technische expertise op het gebied van oppervlaktepreparatie, met name t.b.v. STM, AFM, XPS, electronenmicroscopie met energie-opgeloste dispersie, etc. WZI beschikt verder over fysische laboratoria met zeer hoge trillingseisen (klasse E en D) en hoge temperatuursstabiliteit (+/- 0,5 graad per 24 uur), met name ten behoeve van de onderzoeksgroep Quantumgasses and Quantuminformation. Verder zijn er fysische labs met zeer hoge trillingseisen voor grote en zware opstellingen (kraanbaan). Van ’t Hoff Institute for Molecular Sciences (HIMS) Het HIMS beschikt over diverse chemische analysefaciliteiten, met name NMR en HPLC. De homogene- en heterogene katalyse groepen alsmede de biomoleculaire synthese- en macromoleculaire biosysteemonderzoeksgroepen beschikken over diverse chemisch preparatieveen syntheselaboratoria. De labs van Moleculaire Fotonica zijn temperatuurstabiel en trillingsarm. Swammerdam Institute for Life Sciences (SILS) Het SILS heeft een belangrijke faciliteit voor massaspectroscopie. Daarnaast zijn er RA-voorzieningen, klimaatkamers, dierenverblijven (DM I en DM II; DM III in voorbereiding) en kassen (PKM I,II en III), klimaatkamers, koel- en vrieskamers. De labvoorzieningen omvatten ML I en ML II biologische labs, chemisch preparatieve labs en labs voor advanced micoscropy.

Het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium (NLR) Het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium (NLR) zet zijn technologie-expertise in voor de lucht en de ruimtevaart. Op het laatste gebied bestaat al regelmatige samenwerking met SRON. De mogelijke komst van SRON zal die samenwerking verder bevorderen. Het NLR ontwikkelt, test en introduceert technische innovaties en afgeleide toepassingen (‘spin-offs’) van ruimtevaarttechnologie in Europese (ESA, EDA, EC) en nationale (Netherlands Space Office, Defensie) projecten op het gebied van milieu, veiligheid en wetenschap en stelt daarnaast zijn kennis en deskundigheid ter beschikking aan overheidsinstanties ter ondersteuning van beleidsvorming. Ze doet dat in samenwerking met kennisinstellingen (zoals SRON), de Nederlandse ruimtevaartindustrie en grote Europese hoofdaannemers. Zijn capaciteiten omvatten onder meer missieanalyse, positie- en baanbesturing, positiehandhaving, elektrische voortstuwing en voortstuwing met koud gas. De test- en simulatiewerkzaamheden van het NLR zijn gericht op ondersteuning tijdens de volledige levensduur van ruimtevaartsystemen en lopen uiteen van voorbereidende simulaties tot het testen en besturen van (sub)systemen en operationele ondersteuning. Bij het testen is het mogelijk om gesimuleerde en fysieke componenten te combineren. Systemen worden onder meer getest op betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van gegevens- en elektronische interfaces. De testprocedure wordt ondersteund door een semigeautomatiseerde testomgeving. Het NLR onderzoekt, ontwikkelt en test warmtehuishoudingsystemen voor ruimtevaarttoepassingen. Het beschikt over uitgebreide kennis van tweefasekoelsystemen die gebruikmaken van capillaire pompen (zoals ‘Heat Pipe’- en ‘Loop Heat Pipe’-systemen). Nieuwe ontwikkelingen zijn onder meer gericht op pompkoelapparaten op microschaal, en de realisering van nieuwe thermische concepten, zoals sterk geleidende koolstofvezels, koolstofschuim en ‘Oscillating Heat Pipe’-systemen. Dit heeft ook tot toepassingen in de industrie en de luchtvaart geleid, zoals koelsystemen voor vliegtuigelektronica en radarsystemen aan boord van vliegtuigen. Ruimtevaartelektronica moet onder gecontroleerde omstandigheden worden geproduceerd. Het NLR beschikt hiertoe over clean rooms en soldeerapparatuur met ESA-certificatie, inclusief apparatuur voor SMD

assemblage (Surface Mounted Devices). De NLR-medewerkers die verantwoordelijk zijn voor de assemblage, aanpassingen en inspecties, zijn door de ESA gecertificeerd. Er zijn tevens voorzieningen om de robuustheid en functionaliteit van ruimtevaartelektronica onder extreme omstandigheden te testen, zoals een ruimtevacuümsimulator, een klimaatruimte, en een clean room voor vluchtapparatuur. De projecten lopen uiteen van zeer kleine tot zeer grote assemblages voor wetenschappelijke en operationele toepassingen. Voorbeelden zijn Cells In Space, het subsysteem voor gegevensverwerking van de Sloshsat FLEVO satelliet, en compressie van SAR-gegevens (Synthetic Aperture Radar) voor Sentinel missies. Het NLR ontwikkelt verder schaalbare apparatuur en software voor On board Payload Data Processing (OPDP), voornamelijk ten behoeve van aardobservatiemissies. OPDP systemen omvatten onder meer apparatuur voor de compressie van radargegevens, intelligente planningssoftware voor het ontwijken van bewolking, systemen voor dynamische gebiedsselectie, en functionaliteit voor verwerking van SAR gegevens. Deze technologie wordt steeds belangrijker vanwege de voortdurend toenemende hoeveelheid gegevens afkomstig van geavanceerde sensoren in het luchtruim en in de ruimte, en vanwege beperkingen op de bandbreedte van verbindingen. Het NLR onderzoekt, ontwikkelt, modelleert en test constructies voor ruimtevaarttoepassingen, waarbij ze zich met name richt op het gebruik van lichte en sterke materialen. Het NLR beschikt daartoe over uitgebreide kennis en voorzieningen op het gebied van ontwerp en analyse, berekening van belastingen, aerodynamica, testen van componenten op werkelijke schaal, testen van materialen op geschiktheid, productietechnologie en windtunnelmodellen en -tests. Met name op het vlak van composieten kan NLR bedrijven ondersteunen bij de ontwikkeling van lichte en betaalbare onderdelen. Het NLR heeft een uitstekend uitgerust composietenlaboratorium waarin onderdelen kunnen worden vervaardigd, tot aan prototypes op werkelijke schaal. Het NLR beschikt daarnaast over testfaciliteiten waarin onderdelen onder uiteenlopende omgevingscondities en op werkelijke schaal aan certificatietests kunnen worden onderworpen. Ruimtevaarttoepassingen worden ontwikkeld ter bevordering van het operationeel en commercieel gebruik van informatie afkomstig van ruimtevaartinfrastructuur voor telecommunicatie, aardobservatie en satellietnavigatie. De doelgroep bestaat uit Nederlandse en internationale gebruikers en bedrijven die waardetoevoegende toepassingen en diensten ontwikkelen en leveren. Ruimtevaarttoepassingen in het defensie en luchtvaartdomein zijn van groot belang voor het NLR. Denk hierbij aan het gebruik van ruimtevaartsystemen voor de integratie van onbemande luchtvaartuigen

29

(Unmanned Aircraft Systems, UAS’s) in het vrij toegankelijke en afgeschermde luchtruim, en aan het gebruik van deze systemen voor het communiceren met, toezicht houden op en besturen van luchtvaartuigen in het luchtruim. Deze werkzaamheden omvatten onder meer de ontwikkeling en levering van pre-operationele en operationele voorzieningen. Het NLR is de Nederlandse vertegenwoordiger voor de ondersteuning van operaties ten behoeve van ruimteexperimenten met o.a. het ruimtestation ISS (International Space Station). Het NLR heeft de missievoorbereidings- en trainingsapparatuur (Mission Preparation & Training Equipment, MPTE) ontwikkeld voor de ERA (European Robotic Arm), de robotarm die aan de buitenkant van het Russische deel van het ISS zijn werk moet gaan doen. In opdracht van ESA zijn concepten ontwikkeld voor het ondersteunen van operaties op afstand (‘tele-operaties’) die betrekking hebben op faciliteiten en experimenten aan boord van het ISS. Deze technologieën zullen verder worden uitgewerkt en verfijnd voor gebruik tijdens toekomstige ruimte- en onderzoeksmissies. Het gaat daarbij onder meer om missieplanning, training van operators en op afstand uitgevoerde operaties en wetenschappelijke experimenten tijdens missies naar de maan en naar Mars. Het NLR streeft ernaar om uit te groeien tot een expertisecentrum voor wereldwijde satellietnavigatiesystemen, met helder inzicht in de mogelijkheden en beperkingen van de systemen en de diensten die zij leveren. Dank zij een uitgebreide staat van dienst met o.a. bijdragen aan de ontwikkeling van zowel GPS, EGNOS als Galileo, en eigen faciliteiten voor GNSS monitoring, is het NLR uitstekend toegerust om het bedrijfsleven te ondersteunen bij het ontwikkelen en testen op geschiktheid van nieuwe GNSS-producten en -diensten, en om de publieke sector te ondersteunen bij het ontwikkelen van beleid en reguleringskaders waarbinnen zowel eindgebruikers als dienstverleners maximaal kunnen profiteren van de beschikbare signalen voor satellietnavigatie. Het NLR beschikt over de kennis en faciliteiten om nieuwe concepten voor afhandeling van luchtverkeer in de ‘echte’ wereld te valideren. Het steeds drukkere verkeer in het Europese luchtruim maakt verdere automatisering noodzakelijk (Air Traffic Management, ATM). De introductie van onbemande luchtvaartuigen in het luchtruim leidt daarbij tot nieuwe uitdagingen. Gesproken communicatie zal grotendeels worden vervangen door communicatie via gegevensverbindingen, met een belangrijke rol voor ruimtevaartinfrastructuur. Het NLR levert een bijdrage aan het EG programma ‘Global Monitoring for Environment and Security’ (GMES) door middel van het onderzoeken en ontwikkelen van

30

algoritmen voor beeldverwerking en analyse. Dit leidt tot waardevolle geografische informatie voor verschillende toepassingen op het gebied van o.a. mobiliteit, milieu, defensie en veiligheid. Uit aardobservatie afkomstige informatie kan worden gebruikt ter ondersteuning van activiteiten die door zowel overheidsinstanties als bedrijven worden uitgevoerd. Ondersteunende diensten aan bedrijfsleven en overheid worden op commerciële basis geboden door zogenaamde ‘waardetoevoegende bedrijven’. Samen met deze bedrijfstak onderzoekt en ontwikkelt het NLR instrumenten voor de efficiënte integratie van uit aardobservatie afkomstige gegevens in dergelijke diensten. Het NLR bevordert het gebruik van technologie voor zowel civiele als militaire doeleinden (‘dual use technology’). Een van de kennisgebieden van het NLR richt zich op de toepassing van complexe antennetechnologie in lucht en ruimtevaartuigen voor communicatie, navigatie en aardobservatie. Op het vlak van satellietcommunicatie wordt onderzoek uitgevoerd naar technologieën voor antennesystemen die bestaan uit meerdere identieke antennes (‘phased array antennas’). Een ander kennisgebied van het NLR is Integrated Modular Avionics (IMA)

Bijlage II Kentallen KvK op Hoogwaardige maakindustrie in de AMA

Lijst van afkortingen

In de AMA werken 13.000 personen in de high tech industrie. (KvK, januari 2012).

AEB AFS AMA AMOLF AMS-IX CWI ECN EFRO ESA FALW FEW FNWI

Gemeente

fte in high tech

1. Amsterdam

4360

2. Haarlemmermeer

1850

3. Zaanstad

1480

4. Haarlem

830

5. Lelystad

780

6. Hilversum

650

7. Almere

550

8. Velsen

308

9. Weesp

250

10. Amstelveen

240

11. Uithoorn

170

12. Diemen

160

13. Purmerend 14. Overig Totaal

100 1200 13.000

FOM HTSM HvA KNMI KVI LiS Nikhef NLR NWO SRON TNO UvA VU VUmc

Amsterdam Economic Board Amsterdam Faculty of Science Amsterdam Metropolitan Area FOM-instituut voor Atoom en MolecuulFysica Amsterdam Internet Exchange Centrum voor Wiskunde en Informatica Energieonderzoek Centrum Nederland Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling European Space Agency Faculteit Aard- en Levenswetenschappen (VU) Faculteit Exacte Wetenschappen (VU) Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica (UvA) Stichting Fundamenteel Onderzoek der Materie Hightech Systemen en Materialen Hogeschool van Amsterdam Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut Kernfysisch Versneller Instituut Leidse instrumentmakers School Nationaal instituut voor subatomaire fysica Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek Netherlands Institute for Space Research Nederlandse Organisatie voor toegepastnatuurwetenschappelijk onderzoek Universiteit van Amsterdam Vrije Universiteit Amsterdam VU medisch centrum

31

De Amsterdam Metropolitan Area (AMA), met de grootste concentratie van academisch bètaonderwijs en -onderzoek in Nederland en één van de grootste van Europa.

Colofon SRON Netherlands Institute for Space Research is het Nederlands expertise-instituut voor ruimteonderzoek. Het instituut ontwikkelt en gebruikt innovatieve technologie voor grensverleggend onderzoek vanuit de ruimte en legt zich daarbij toe op astrofysisch onderzoek, aardgericht onderzoek en exoplaneetonderzoek. Daarnaast heef t SRON een onderzoekslijn naar nieuwe en gevoeligere sensoren voor röntgen- en infraroodstraling, die nu tot de gevoeligste ter wereld behoren. SRON maakt deel uit van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).

Tekst Prof. dr. Walter Hoogland Vormgeving omslag Studio WW15 Lay-out en druk Drukkerij Badoux, Houten Uitgave SRON Netherlands Institute for Space Research Sorbonnelaan 2 3584 CA Utrecht T 088 777 5600 F 088 777 5601 Landleven 12 Postbus 800 9700 AV Groningen T 050 363 4074 F 050 363 4033 [email protected] www.sron.nl Tot stand gekomen in samenwerking met NWO, UvA, VU, Nikhef, AMOLF en NLR