|
|
Preparation and optical properties of scintillation oxide layers
Hanuš, Martin ; Kučera, Miroslav (vedoucí práce)
V této práci jsme se zaměřili na zkoumání vlastností scintilačních vrstev granátů (RxLu3-xAl5O12, RxY3-xAl5O12) dotovaných ionty vzácných zemin (Ce, Pr, Tb) a ortosilikátů (RxY2-xSiO5; R = Ce, Tb) připravených metodou kapalné epitaxe, vlivem kodotace ionty Sc na emisi Pr3+ a Tb3+ iontů v granátech a vlivem iontů Zr na Ce3+ emisi v ortosilikátech. Oba systémy scintilačních materiálů se vyznačují vysokou kvantovou účinností a dobrou chemickou i mechanickou odolností. Jsou ideálními materiály pro stínítka v 2D zobrazovacích zařízeních. Konkrétně jsme studovali optické (absorpční, excitační a emisní spektra), scintilační (radioluminescence, světelné výtěžky) a strukturní vlastnosti. Cílem bylo prozkoumat tyto vlastnosti připravených vrstev a porovnat je s vlastnostmi monokrystalů připravených Czochralského metodou. Snahou bylo určení vlivu složení taveniny a technologických parametrů. Dále pak také stanovení optimálního množství dopantů ve vrstvě. Byla použita tavidla PbO - B2O3 a BaO - BaF2 - B2O3. Tavidla umožňují růst granátových vrstev s nízkým obsahem intrinsických defektů krystalové mříže. Pěstované vrstvy o tloušťce 1 až 30 µm dosahují vyšších koncentrací dopantů oproti monokrystalům.
|
|
| |
|
|
Doped DLC coatings for biomedical applications
Písařík, Petr
Nowadays there are materials having excellent properties for use in medicine (Diamond-like carbon, Hydroxyapatite, …). Diamond-like carbon (DLC) is a metastable form of amorphous carbon containing bonded carbon atoms of sp2 and sp3 hybridized orbital. DLC layers are semiconductors with high mechanical hardness, chemical inertness, low coefficient of friction, high thermal conductivity, good electrical and optical properties, biocompatibility and no cytotoxicity. All properties of the films are not always ideal, so it is necessary to modify the layer. One example of how to modify the properties of thin layers are dopations. The incorporation of dopants in films may lead to greater multifunctionality and much improved properties. Most modifications were made to modify contact angle and surface energy, to reduce internal stresses, to decrease surface roughness, coefficient of friction or wear....
|
|
|
Stanovení modulu pružnosti v tahu tenké vrstvy - numerická analýza zkoušky mikrokompresního vzorku a "bulge testu"
Petráčková, Klára ; Pokorný, Pavel (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
Zjišťování mechanických vlastností velmi tenkých vrstev je poměrně obtížné. Všechny používané metody jsou zatíženy buď obtížnou interpretací naměřených dat nebo komplikovanou přípravou experimentálních vzorků. Pro lepší porozumění výslednému experimentálnmu záznamu lze využít simulace MKP. Předložená diplomová práce se zabývá numerickým modelováním dvou způsobů, jak tenké vrstvy zkoušet, a to mikrokompresní zkouškou a tzv. „bulge testem”. V případě mikrokompresní zkoušky jde o přípravu malých válcových vzorků (tzv. pilířků) z tenké hliníkové vrstvy napařené na křemíkovém substrátu pomocí „obrábění“ fokusovaným iontovým svazkem (FIB) v SEM. Následně jsou tyto pilířky zatěžovány v tlaku nanoindentorem s „plochým“ diamantovým hrotem. Cílem práce je pomocí simulací a výpočtů identifikovat faktory, jenž ovlivňují experimentální záznam, a tak stanovit přesnější odhad modul pružnosti v tahu hliníkové vrstvy. Druhá část předložené práce se zabývá numerickým modelováním bulge testu. Vrstva SiNx je namáhána tlakem tak, aby došlo jejímu vyboulení. Při namáhání dochází ve vrstvě ke stavu dvojosé napjatosti, což komplikuje vyhodnocení mechanických vlastností. Cílem této analýzy bylo ukázat, zda-li je možné proces testování spolehlivě numericky modelovat. Dále bylo stanoveno reziduální napětí ve vrstvě, jenž vzniká v důsledku přípravy vzorku. Výsledky zde prezentované mohou přispět k rozvoji v oblasti zkoušení tenkých vrstev.
|
|
|
Studium optoelektrických vlastností tenkých vrstev organických polovodičů na bázi ftalocyaninů
Miklíková, Zdeňka ; Vala, Martin (oponent) ; Zmeškal, Oldřich (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na studium optoelektrických vlastností tenkých vrstev organických materiálů na bázi ftalocyaninů, které mohou být využity jako aktivní vrstva fotovoltaických článků. Především jsou zde studovány vlastnosti tenkých aktivních vrstev PdPc a PdPc + IL na skleněných nebo keramických substrátech s hliníkovým kontaktem, které jsou připravovány materiálovým tiskem. Na připravených vzorcích byly nejprve změřeny volt-ampérové charakteristiky za tmy a světla a poté byla měřena impedanční spektra za tmy. Získané výsledky budou využity ke zlepšení vlastností a struktury fotovoltaických článků.
|
|
|
Studium disperzních závislostí indexu lomu pomocí interferenční mikroskopie
Schmiedová, Veronika ; Veselý, Michal (oponent) ; Zmeškal, Oldřich (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na studium optických vlastností tenkých transparentních vrstev organických materiálů (PPV, P3HT, TiO2, DPP), především na stanovení disperzních závislostí indexu lomu připravených vrstev. V teoretické části jsou popsány principy nanášení tenkých vrstev analyzovaných materiálů a jejich vlastnosti. Jsou zde také popsány metody měření optických vlastností (optická a interferenční mikroskopie, elipsometrie). Pro stanovení indexu lomu byl použit interferenční mikroskop v kombinaci s digitálním fotoaparátem. Ke stanovení parametrů byla využita obrazová analýza dat (pomocí programu HarFA). Byly analyzovány snímky tenkých vrstev zhotovené jak ze strany kovového kontaktu, tak ze strany skla. V závěru jsou popsány výsledky indexů lomu tenkých vrstev získaných z naměřených hodnot.
|
|
|
Fyzikálně chemická charakterizace vlastností tenkých reflexních vrstev na křemíkových podložkách
Rozsívalová, Zdeňka ; Studýnka, Jan (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá analýzou povrchu a charakterizací optických vlastností tenkých vrstev vytvořených plazmovou polymerací hexamethyldisiloxanu (HMDSO) na křemíkovém podkladě v RF plazmatu v průmyslovém depozičním zařízení. Takto vytvořené vrstvy slouží jako ochranné povlaky na reflexní vrstvy v reflektorech automobilů nebo na solárních panelech. Teoretická část se zabývá plazmatem, jeho výskytem, vlastnostmi, diagnostikou a aplikací. Jsou zde zmiňovány tenké vrstvy, jejich tvorba a charakterizace i teoretické seznámení s monomerem (a skupinou, do které patří), ze kterého se tvoří zkoumaná vrstva. Jsou zde zmíněny i nejčastěji používané metody pro diagnostiku vrstev, jako je infračervená spektroskopie a elipsometrie. Jelikož dochází během používání k degradaci materiálu působením vnějších podmínek, zabýváme se i vlivem stárnutí a degradace vrstev na jejich vlastnosti. K tvorbě vrstev byla použita průmyslová depoziční komora AluMet 1800V firmy Leybold optics instalovaná ve firmě Zlín Precision. Vrstvy byly vytvářeny za různých podmínek, které byly voleny tak, aby byly blízké skutečným podmínkám používaným v technologii. Při depozicích byly použity různé výkony (2-5 kW) a byly realizovány série depozic pro různé průtoky monomeru. Dále byl studován vliv příměsi kyslíku na vytvářené vrstvy. Kvůli kontrole procesů probíhajících v plazmatu byla během depozice snímána optická emisní spektra spektrometrem Jobin Yvon Triax 320. Z každé série vzorků byla část dále podrobena expozici UV zářením (48 hodin při výkonu 0,68 W/m2 na vlnové délce 340 nm) za účelem simulace podmínek, které mohou ovlivňovat vlastnosti vrstev v praxi. Povrch byl zkoumán pomocí měření spektrální intenzity odraženého světla v různých úhlech pozorování. Spektra odraženého světla byla proměřena ve viditelné oblasti pro úhel mezi dopadajícím a odraženým paprskem 40-150° s krokem 10°. Bylo realizováno i měření různých vzorků pod stejným úhlem a zjišťovaly se vlivy podmínek na intenzitu odraženého světla. Ve výsledcích jsou porovnány hodnoty pro vybrané úhly a úhlové závislosti pro vybranou vlnovou délku ze středu viditelné oblasti světla a infračervené oblasti. Spektrální odrazivost nezávisí významně na výkonu a příměsi kyslíku. U degradovaných vzorků dochází k posunu odraženého světla do červené oblasti, přičemž nezávisí na výkonu ani průtoku monomeru. Přidáním kyslíku během depozice je tento negativní jev významně potlačen. Charakterizace vrstev byla provedena pomocí infračervené (IČ) spektroskopie, kde se zkoumaly změny složení a rozdíly způsobené změnami podmínek při tvorbě vzorků. Výsledky těchto měření jsou bohužel spíše jen orientační, protože byly použity podmínky standardního depozičního procesu a vrstvy byly jen velmi tenké, což zapříčinilo značný šum v měřených spektrech. Výsledky ukázaly, že při vyšším průtoku monomeru dochází k větší absorbanci světla, zřejmě v důsledku větší tloušťky vytvořené vrstvy. Rovněž s rostoucím průtokem kyslíku se intenzita absorbance zvyšuje, přičemž se ve struktuře celkem pochopitelně objevují i některé další vazby.
|
|
|
Studium tloušťky tenkých vrstev organických materiálů
Hegerová, Lucie ; Veselý, Michal (oponent) ; Zmeškal, Oldřich (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá stanovením tloušťky a indexu lomu tenkých vrstev organických filmů s použitím obrazové analýzy. V teoretické části jsou popsány principy metod, které jsou používány k přípravě tenkých vrstev (rotační nanášení, inkoustový tisk, vakuové napařování), vlastnosti tenkých vrstev, způsoby zjišťování tloušťky a indexu lomu látek (metody váhové, metody elektrické, metoda založená na měření koeficientu absorpce světla, interferenční mikroskopie, elipsometrie) a také obrazová analýza (harmonická a waveletová analýza) Pro stanovení tloušťky a indexu lomu byl použit interferenční mikroskop Epival – Interpako (Carl Zeiss Jena) v kombinaci s digitálním fotoaparátem Nikon Coolpix 5400 a počítačem. Byly určeny tloušťky vrstev z interferenčních obrazců hran a rýh a to jak ze strany kovového kontaktu tak i ze strany podložního sklíčka. Ze získaných hodnot byly určovány indexy lomu tenkých vrstev. V závěru práce jsou diskutovány výsledky interferenčních obrazců fotografovaných po celé délce hliníkového kontaktu určeném pro měření elektrických vlastností struktur s DPP. Výsledkem jsou pak tloušťky jednotlivých vrstev struktury (indexy lomu).
|
|
|
Optické vlastnosti ochranných emulzí
Valasová, Denisa ; Veselý, Michal (oponent) ; Zmeškal, Oldřich (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na studium optických vlastností ochranných emulzí, především na vlastnosti komerčně dostupných emulzí sloužících k ochraně před slunečním zářením, které jsou využívány v kosmetickém průmyslu. Na začátku práce je nejprve definováno, co vlastně emulze jsou, teoretické vlastnosti těchto emulzí při působení UV záření a metody pomocí kterých jsou tyto vlastnosti zkoumány. Ochranné emulze byly měřeny v podobě tenkých vrstev, aby bylo dosaženo simulace aplikace emulze na lidskou pokožku. Optické vlastnosti emulzí byly zkoumány zejména pomocí UV-VIS spektrofotometrie. Získané výsledky by teoreticky mohly být využity jako „testy ochrany“ vybraných emulzí s různými ochrannými faktory v kosmetickém průmyslu.
|
|
|
Zkouška mikrokompresního vzorku: numerická analýza
Petráčková, Klára ; Zouhar, Michal (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
Stanovení mechanických vlastností tenkých vrstev používaných např. v elektrotechnice není vzhledem k nezbytnému náročnému přístrojovému vybavení a komplikované interpretaci výsledků testů snadné. Předložená bakalářská práce je zaměřena na stanovení některých faktorů ovlivňujících výsledky tzv. mikrokompresní zkoušky. Mikrokompresní zkouška je založena na testování pilířků vyrobených ze zkoušené vrstvy nanesené na substrátu, s případnou mezivrstvou mezi studovanou tenkou vrstvou a substrátem. Pilířek vyrobený fokusovaným iontovým svazkem (FIB) je zatěžován v tlaku nanoindentorem s plochým hrotem, přičemž je měřena deformační odezva na působící zatížení. Cílem práce je numericky (za pomoci metody konečných prvků) simulovat průběh této zkoušky a stanovit vliv vybraných geometrických faktorů zkušebních pilířků na modul pružnosti v tahu tenké vrstvy. Pro účely této studie jsou použita známá experimentální data naměřená na hliníkových tenkých vrstvách s wolframovou mezivrstvou mezi hliníkem a křemíkovým substrátem. Výsledkem práce je, za pomoci numerických výpočtů, odhadnout vliv specifické geometrie pilířku na experimentální data získaná při mikrokompresní zkoušce a zpřesnit tak stanovení modulu pružnosti v tahu tenké vrstvy, popř. vyvodit další doporučení, která umožní přesnější odhad modulu pružnosti v tahu z experimentálních dat, která jsou zatížena chybou, vyplývající z tvaru použitého vzorku. Získané výsledky a postupy tak v budoucnu mohou pomoci k rozvoji vyvíjené mikrokompresní zkoušky pro stanovení mechanických vlastností tenkých vrstev.
|
host ::
RSS.