Ústav přístrojové techniky

Nejnovější přírůstky:
2024-02-25
00:01
Functional Tungsten-based thin films and their characterization
Košelová, Zuzana ; Horáková, L. ; Sobola, Dinara ; Burda, Daniel ; Knápek, Alexandr ; Fohlerová, Z.
Anodizing is a technique by which thin oxide layers can be formed on a surface. Thin oxide layers have been found to be useful in a variety of applications, including emitters of electrons. Tungsten is still a common choice for cold field emitters in commercial microscopy applications. Its suitable quality can be further improved by thin film deposition. Not only the emission characteristic can be improved, but also the emitter operating time can be extended. Tungsten oxide is known for its excellent resistance to corrosion and chemical attack due to its stable crystal structure and strong chemical bonds between tungsten and oxygen atoms. Many techniques with different advantages and disadvantages have been used for this purpose. Anodization was chosen for this work because of the controllable uniform coverage of the material and its easy availability without the need for expensive complex equipment. The anodizing process involves applying an electrical potential to tungsten while it is immersed in an electrolyte solution. This creates a thin layer of tungsten oxide on the surface of the metal. The thickness and properties of the resulting oxide layer can be controlled by adjusting the anodization conditions, such as the electrolyte solution, voltage, and the duration of the process. In this work, H3PO4 was used as the electrolyte to test whether these tungsten oxide layers would be useful for electron emitters, for use in electron guns and other devices that require high-quality electron emitters. The properties were evaluated using appropriate techniques. In general, anodization of tungsten to form thin layers of tungsten oxide layers is a promising technique for producing high quality electron emitters.

Úplný záznam
2024-02-25
00:01
Influence of ball material on the resulting fatigue life of thermal sprayed HVOF coatings in dynamic impact testing
Duliškovič, J. ; Daniel, Josef ; Houdková, Š.
Dynamic impact wear, i.e. contact between two components in the presence of high cyclic local loads, is a challenging failure mode that occurs in many mechanical applications. Many previous studies have confirmed that dynamic impact testing is suitable for evaluating the contact fatigue of thermal sprayed coatings. However, the effect of the test parameters on the resulting lifetime is unclear. The aim of this study describes the effect of the ball material used in the dynamic impact test on the resulting fatigue life of the HVOF thermal sprayed coating. Three test balls made of WC/Co alloy, Si3N4 silicon nitride and 440 C steel were chosen for this study. Dynamic impaction testing was carried out on the Cr3C2-NiCr coating, which was sprayed by HVOF on a 1.2376 high-speed steel substrate. The impact lifetime was described by the number of critical impacts, i.e. the number of impacts before coating fatigue occurs. Furthermore, the depth and volume of impact craters were measured. Using scanning electron microscopy (SEM), the surface of the impacts as well as the microstructure of the coating on the cross-section in the region of the impacts were observed. Furthermore, the mechanism of crack propagation in the coating and the microstructure of the indentor were investigated.

Úplný záznam
2024-02-25
00:01
Microstructure modifications of Al-Si-coated press-hardened steel 22MnB5 by laser welding
Šebestová, Hana ; Horník, Petr ; Mika, Filip ; Mikmeková, Šárka ; Ambrož, Ondřej ; Mrňa, Libor
Weld microstructure depends on the characteristics of welded materials and parameters of welding technology, especially on the heat input that determines the peak temperature and the cooling rate. When the coated sheets are welded, the effect of the chemical composition of the coating must be also considered even though its thickness is only a few tens of microns. During 22MnB5+AlSi laser welding experiments, the ferrite-stabilizing elements of coating modified the weld metal microstructure. Ferrite appeared in a quenched weld metal. The rapid cooling rate accompanying welding with a focused beam limited the homogenization of the weld metal which resulted in the formation of ferritic bands in the regions rich in Si and especially in Al. On the other hand, a high level of homogenization was reached when welding with the defocused beam. The ferritic islands uniformly distributed in the weld metal were formed at 0.4 wt% and 1.6 wt% of Si and Al, respectively. The doubled heat input reduced the Al content to 0.7 wt% insufficient for the ferrite formation at still relatively high cooling rates. Predicting the distribution of ferrite in the weld metal is challenging due to its dependence on various factors, such as cooling rate and the volume of dissolved coating, which may vary with any modifications made to the welding parameters.

Úplný záznam
2023-12-31
04:37
SMV-2023-38: Testování povrchů pro kryogeniku
Frolec, Jiří
Zadavatel vyžadoval analýzu tepelně-radiačních charakteristik několika různých kovových materiálů, ze kterých byly nejprve ve spolupráci s ÚPT navrženy a vyrobeny speciální vzorky. Ty byly poté testovány ve speciální nízkoteplotní aparatuře. V rámci smluvního výzkumu pak došlo ke stanovení míry sálání tepelného záření, tzv. totální hemisférické emisivity, při teplotách od -268 °C až k pokojové teplotě. Vzájemným porovnáním výsledků může zadavatel určit optimální variantu pro zamýšlenou aplikaci, a to jak z hlediska samotného materiálu, tak i vzhledem k aplikované povrchové úpravě.

Úplný záznam
2023-12-31
04:37
SMV-2023-37: Projekt CRYSA - kryostat sondy 2
Frolec, Jiří
Cílem celého projektu CRYSA je výběr a testování tří kompozitních materiálů vhodných pro uchycení zařízení na velmi nízké teplotě (kryostatu), jež bude součástí chystané vesmírné sondy Athena od Evropské kosmické agentury (ESA). Na projektu spolupracuje skupina Kryogeniky a supravodivosti z Ústavu přístrojové techniky (ÚPT), firmy OHB Czechspace, 5M s.r.o. a Ústav fyziky materiálů AV ČR. Uvedené smluvní výzkumy se v r. 2023 v ÚPT zaměřily na dílčí cíle projektu. Konkrétně byl finalizován výběr tří nejlepších materiálů, které budou v budoucnu testovány, byly vypracovány detailní postupy pro plánované měření tepelných vodivostí vzorků a metoda jejich teplotního cyklování za nízkých teplot. Pracovníky skupiny Kryogenika a supravodivost byla také provedena optimalizace měřící aparatury a změřeny tepelné vodivosti několika cvičných vzorků. Výstupy tohoto projektu pomohou ESA s výběrem optimálního materiálu pro konstrukci závěsů uvedeného kryostatu pro dalekohled Athena.

Úplný záznam
2023-12-31
04:37
SMV-2023-04: Šablona pro bio–aplikace připravená elektronovou litografií
Kolařík, Vladimír ; Krátký, Stanislav ; Kopal, Jaroslav
Výzkumné a vývojové práce na technologii přípravy vzorků šablony pro bio–aplikace a realizaci otisků.

Úplný záznam
2023-12-31
04:37
SMV‐2023‐01: Reliéfní struktury na principu diftraktivní optiky
Horáček, Miroslav ; Kolařík, Vladimír ; Matějka, Milan ; Krátký, Stanislav ; Chlumská, Jana ; Meluzín, Petr ; Král, Stanislav
Výzkum a vývoj v oblasti fyzikální realizace grafických a optických struktur na principu difraktivní optiky prostředky elektronové litografie v záznamovém materiálu neseném křemíkovou nebo skleněnou deskou. Výzkum zahrnuje analýzu grafického resp. optického motivu, výzkum a aplikaci reliéfních struktur realizujících požadované grafické resp. optické vlastnosti, výzkum a modelování možností fyzikální realizace reliéfních struktur, vypracování a analýzu technologie realizace reliéfní struktury s ohledem na limity současných vědeckých přístrojů, ověření teoretických úvah expozicí vzorku reliéfní struktury.

Úplný záznam
2023-12-31
04:37
SMV-2023-02: Reliéfní optické prvky pro tvarování světelných svazků
Horáček, Miroslav ; Kolařík, Vladimír ; Matějka, Milan ; Krátký, Stanislav ; Chlumská, Jana ; Meluzín, Petr ; Král, Stanislav
Výzkum a vývoj v oblasti reliéfních optických prvků pro tvarování světelných svazků, metrologie vzorků reliéfních optických prvků s využitím různých mikroskopických technik s ohledem na analýzu degradací reliéfu ve výrobních procesech, poradenství v oblasti litografických procesů se zaměřením na zápis elektronovým svazkem a následné replikační procesy. Návrh a optimalizace mikrooptických struktur pro různé konfigurace projektorových osvětlovacích systémů, metrologie vybraných optických mikrostrukturovaných reliéfů a analýza optické funkce, optimalizaci materiálů pro replikaci mikrooptických struktur, poradenství v oblasti replikace hlubokých mikrooptických prvků na různé optické povrchy.

Úplný záznam
2023-12-31
04:37
SMV-2023-36: Wuhan Space
Hrabina, Jan ; Holá, Miroslava ; Oulehla, Jindřich ; Pokorný, Pavel ; Lazar, Josef ; Šarlejová, Tatiana ; Šlechtický, Stanislav
Smluvní výzkum byl zaměřen na vývoj reference optického kmitočtů pro frekvenční stabilizaci kompaktních laserových zdrojů. Tato optická reference je založena na bázi absorpční kyvety plněných čistými plyny a dovoluje stabilizaci laserových zdrojů pomocí metod laserové spektroskopie. Kyveta je určena k použití jako reference optických kmitočtů laserové normály pracující v pásmu vlnových délek 532-633 nm.

Úplný záznam
2023-12-31
04:37
SMV-2023-35: NIM Víceprůchod
Hrabina, Jan ; Holá, Miroslava ; Oulehla, Jindřich ; Pokorný, Pavel ; Lazar, Josef ; Šarlejová, Tatiana ; Šlechtický, Stanislav
Smluvní výzkum byl zaměřen na vývoj referencí optických kmitočtů pro frekvenční stabilizaci kompaktních laserových zdrojů. Tyto optické reference jsou založeny na bázi absorpčních kyvet plněných čistými plyny a dovolují stabilizaci laserových zdrojů pomocí metod laserové spektroskopie. Kyvety jsou určené k použití jako reference optických kmitočtů pro laserové normály pracující v pásmu vlnových délek 532 nm.

Úplný záznam