|
|
Determination of device geometrical misalignments influence on dimensional measurements in X-ray microcomputed tomography
Blažek, Pavel ; Klapetek, Petr (oponent) ; Zikmund, Tomáš (vedoucí práce)
This thesis deals with geometrical misalignments of X-ray computed tomography (CT) device components. It focuses on their adverse effects on metrological CT measurements and on the methods which can be used to eliminate them. Results of simulations of CT measurements with misaligned detector and rotation stage are present, showing which misalignments plays the most significant role in the measurement. The practical part deals with HeliScan microCT, which implements a unique calibration algorithm to eliminate errors from misaligned CT geometry. New reference objects (plates with ruby spheres and calibrated zircon sphere) are developed for the CT system complying with the requirements of guideline VDI/VDE 2630 1.3. for metrological performance testing of CT devices. Testing objects suitable for a larger field of view were manufactured, calibrated, and successfully tested in CT measurement.
|
|
|
Návrh a realizace zobrazovacího reflektometru 2. generace a jeho aplikace v optické analýze tenkých vrstev
Vodák, Jiří ; Držík,, Milan (oponent) ; Klapetek, Petr (oponent) ; Ohlídal, Miloslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá technikou zobrazovací spektroskopické reflektometrie vyvíjenou na Ústavu fyzikálního inženýrství Vysokého učení technického v Brně. Jedná se o techniku vhodnou k charakterizaci vzorků neuniformních podél jejich povrchu. Technika je primárně používána k optické charakterizaci tenkých vrstev. V úvodní části práce jsou popsány základní fyzikální principy, na kterých je technika založena. Dále je popsána metodika získávání měřených dat a základní popis metod zpracování těchto dat. Je rovněž popsán základní koncept zobrazovacího spektroskopického reflektometru včetně rozboru různých variant jednotlivých částí přístroje. V hlavní části se práce zabývá popisem dvou realizovaných přístrojů včetně popisu některých kroků při vývoji těchto přístrojů. Jsou také prezentovány výsledky měření provedených se zmíněnými přístroji. V závěru práce je pak nastíněn a odůvodněn směr vývoje techniky zobrazovací spektroskopické reflektometrie k zobrazovací spektroskopické elipsometrii.
|
|
|
Luminiscence polovodičů studovaná rastrovací optickou mikroskopií v blízkém poli
Těšík, Jan ; Klapetek, Petr (oponent) ; Křápek, Vlastimil (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na studium luminiscence atomárně tenkých vrstev chalkogenidů přechodných kovů (např. sulfid molybdeničitý MoS2). V experimentální části se věnuje připravě atomárně tenké vrstvy polovodivých chalkogenidů a následné tvorbě plazmonových interferenčních struktur okolo těchto vrstev. Při osvitu interferenční struktury v ní dojde k vytvoření stojaté plazmonové vlny, která budí fotoluminiscenci polovodiče. Fotoluminiscence byla studována jednak pomocí spektroskopie ve vzdáleném poli, jednak pomocí optické mikroskopie v blízkém poli.
|
|
|
Konstrukce nízkoteplotních ultravakuových rastrovacích sondových mikroskopů
Pavera, Michal ; Klapetek, Petr (oponent) ; Vetushka, Aliaksei (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá vývojem rastrovacích sondových mikroskopů. Jsou specifikovány mechanické požadavky na mikroskop pro měření metodou rastrovací tunelovací mikroskopie (STM) a mikroskopie atomárních sil (AFM) v prostředí ultra vysokého vakua (UHV) a proměnných teplot. Jsou diskutována konstrukční řešení dvou {navržených} mikroskopů a je popsána jejich řídicí elektronika. Zvláštní kapitola je věnována popisu lineárních piezomanipulátorů a konstrukčnímu řešení navržených prototypů.
|
|
|
Povrchová topografie a mechanické vlastnosti tenkých vrstev na bázi tetravinylsilanu
Plichta, Tomáš ; Klapetek, Petr (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci tenkých vrstev plazmových polymerů na bázi monomeru tetravinylsilanu (TVS). Vzorky byly připraveny v pulzním i kontinuálním režimu plazmového výboje za použití metody plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Plazmové polymery byly deponovány na plošné křemíkové substráty z čistého prekurzoru TVS a jeho směsí s argonem nebo kyslíkem. Charakterizace vzorků byla zaměřena především na topografii povrchu a drsnost zkoumanou metodou mikroskopie atomárních sil (AFM), mechanické vlastnosti, konkrétně modul pružnosti a tvrdost, studované cyklickou nanoindentací a posouzení míry adheze vrstvy k substrátu vrypovou zkouškou. Zvláštní pozornost byla věnována charakterizaci vrstev s modulem pružnosti pod 10 GPa. Při určování míry adheze tenké vrstvy k substrátu byl navíc studován i vliv použité geometrie hrotu indentoru. Na základě výsledků byl stanoven vliv depozičních podmínek na mechanické vlastnosti, adhezi a topografii povrchu.
|
|
|
Study of Thin-Film Surfaces
Trivedi, Rutul Rajendra ; Fejfar, Antonín (oponent) ; Klapetek, Petr (oponent) ; Šikola, Tomáš (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
doctoral thesis deals with the study of surface properties of single-layer and multilayer thin films deposited from of vinyltriethoxysilane and tetravinylsilane monomers. It also deals with adhesion characterization of single layer tetravinylsilane films. The plasma polymerized thin films were prepared under steady-state deposition conditions on polished silicon wafers using plasma-enhanced chemical vapor deposition. The surface properties of the films were been characterized by different scanning probe microscopy methods and nanoindentation techniques such as conventional depth-sensing nanoindentation and load-partial-unload (cyclic) nanoindentation. While, the nanoscratch test was used to characterize the film adhesion properties. Single layer films prepared at different deposition conditions were characterized with respect to surface morphology and mechanical properties (Young’s modulus and hardness). The results of surface morphology, grain analysis, nanoindentation, finite elemental analysis and modulus mapping helped to know the hybrid nature of single layer films that were deposited at higher powers of RF-discharge. A novel approach was used in surface characterization of multilayer film by scanning probe microscopy and nanoindentation. The adhesion behavior of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness were analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by atomic force microscopy.
|
|
|
Pokročilé interferometrické metody pro souřadnicové odměřování
Holá, Miroslava ; Klapetek,, Petr (oponent) ; Mrňa, Libor (oponent) ; Lazar, Josef (vedoucí práce)
Disertační práce tematicky spadá do oborů Metrologie délky a Nanometrologie. Nanometrologie se zabývá dimenzionálním měřením mikro a nanostruktur s vysokým prostorovým rozlišením, typicky v řádu nanometrů. Rozvoj tohoto oboru souvisí s rozvojem nanotechnologií, kde se uplatňují měřicí metody kombinující zobrazování pomocí mikroskopických technik s odměřováním s rozlišením a přesností na nanometrové úrovni. K měření rozměrů nanostruktur se zde využívá laserová interferometrie, která je v současné době nejpřesnější měřicí technikou dimenzionálních veličin. Požadavky měření na nanometrové úrovni vedou ke snahám posouvat limity interferometrického rozlišení a přesnosti. Interferometrické odměřování je v přesnosti měření limitováno především vlivem indexu lomu vzduchu. V první části práce je uveden teoretický rozbor jednotlivých části laserového interferometru. Druhá část práce je věnována problematice vlivu indexu lomu vzduchu na interferometrické odměřování a výslednou nejistotu měření. Experimentálně ověřuji koncept kompenzace vlivu indexu lomu vzduchu pomocí stabilizace vlnové délky laserového zdroje na mechanickou referenci. V prvním případě se jedná o interferometr se stojatou vlnou vybuzenou v pasivním rezonátoru s odměřováním polohy pomocí unikátního transparentního fotodetektoru, který je schopen detekovat interferenční maxima a minima podél osy svazku v rezonátoru. Dále demonstruji experimentální měřicí sestavu, jejíž předností je sloučení interferometru a refraktometru do jednoho systému. Toto uspořádání eliminuje zdroje chyb způsobené růzností poloh svazku měřicího index lomu (refraktometr) a svazku měřicího vzdálenost (interferometr). Experimentální sestava je využita ke studiu chování proudění vzduchu (okolního prostředí) v závislosti na změně délky měřicích ramen interferometrů. Toto studium je prováděno s důrazem na potenciální aplikace v souřadnicových měřicích systémech v metrologii délky. Stabilizace vlnové délky na mechanickou referenci představuje snížení příspěvku vlivu indexu lomu vzduchu do celkové nejistoty měření o jeden až dva řády. Na základě získaných výsledků navrhuji nová uspořádání interferometrů pro odměřování polohy, kombinující délkovou interferometrii a tracking refraktometr pro on-line kompenzaci fluktuací indexu lomu vzduchu s blízkými svazky. Ve třetí části práce popisuji realizaci interferometrických systémů pro konkrétní aplikace. Pro průmyslové prostředí je určen koncept interferometrické délkové sondy, která umožňuje nanometrové odměřování pomocí zjednodušené konstrukce interferometru. Pro souřadnicové odměřování polohy vzorku až v šesti stupních volnosti jsem realizovala kompaktní modulární interferometrický systém, který je unikátní optickou částí a stabilizovaným laserovým zdrojem. Pro odměřování polohy vzorku v komoře elektronového litografu jsem navrhla a realizovala diferenční interferometr, který pracuje v blízké infračervené oblasti a využívá novou detekční metodu, která byla vyvinuta pro tento systém. Ve čtvrté části uvádím realizaci vysokorychlostního interferometru v diferenčním uspořádání, který umožňuje vyhodnocení vysokocyklové únavy v materiálovém inženýrství. Tento způsob studia vysokocyklové únavy by měl být přínosem jak pro základní výzkum, tak i inženýrskou praxi.
|
|
|
Surface and Mechanical Properties of Thin Films
Pálesch, Erik ; Klapetek, Petr (oponent) ; Skuhurov,, Andrey (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
The doctoral thesis deals with the study of morphology and mechanical properties of thin plasma polymer films based on tetravinylsilane monomer and its mixtures with oxygen and argon. Thin films were prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition on silicon and glass substrates. Atomic force microscopy was used for characterization of thin film surface and for depiction of composite interphase with functional interlayer. Mechanical properties of thin films, namely Young’s modulus and hardness, were studied by cyclic nanoindentation technique. Nanoindentation device was also used to carry out scratch test, which was helpful to describe adhesion of films to substrate. In this thesis the influence of deposition conditions on surface and mechanical properties of thin films prepared in continual and pulse wave on planar substrates is discussed. Also, the suitability of few atomic force microscopy techniques for depiction of composite interphase was reviewed.
|
|
|
Numerické modelování rozptylu laserového světla z drsných povrchů
Šulc, Václav ; Klapetek, Petr (oponent) ; Ohlídal, Miloslav (vedoucí práce)
Na základě Beckmannovy-Kirchhoffovy skalární teorie rozptylu elektromagnetického záření byl odvozen výraz pro komplexní amplitudu světelné vlny rozptýlené z drsného povrchu. Tento výsledek byl použit pro vytvoření numerického modelu rozptylu v programu Matlab. Pomocí programu Gwyddion byl vytvořen soubor digitálních snímků různých typů povrchů, pro které byla provedena numerická simulace rozptylu monochromatického světla. Numerický model byl ověřen a získané výsledky byly konfrontovány s experimentálními výsledky.
|
|
|
Výroba, použití a vlastnosti duplexních austeniticko-feritických ocelí
Klapetek, Václav ; Blažík, Petr (oponent) ; Myška, Martin (vedoucí práce)
Tato rešeršní bakalářská práce se zabývá korozivzdornými duplexními austeniticko-feritickými ocelemi. V první kapitole jsou po uvedení do problematiky blíže popsány mechanické a technologické vlastnosti, mikrostruktura a chemické složení s ohledem na korozní odolnost. Část je věnována interkrystalickým fázím a jejich důsledku na výsledné vlastnosti. Druhá kapitola popisuje možnosti jejich využití v různých odvětvích průmyslu, jakými jsou vedle petrochemického průmyslu papírenství, přeprava a skladování chemických látek a další.
|
host ::
RSS.