|
|
Odpařování tenkých vrstev pomocí intenzivního laserového světla za současného pozorování elektronovým rastrovacím mikroskopem
Boleloucká, Eliška ; Ukropcová, Iveta (oponent) ; Nováček, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na modifikaci povrchu vzorku pomocí intenzivního laserového světla, což je jedna z požadovaných vlastností vyvíjené multifunkční sondy SPM nové generace. Nejprve je představena samotná sonda SPM umožňující korelativní měření. Dále je rozebrána problematika zavedení intenzivního laserového světla do komory elektronového mikroskopu společně s provedenou úpravou v detekční větvi mikroskopu. Pro simulaci interakce laserového světla s povrchem vzorku je použito programového prostředí COMSOL Multiphysics. Následně jsou výsledky simulací teplotního pole ve vzorku srovnány s výsledky přímého ovlivňování povrchu vzorku v komoře elektronového mikroskopu.
|
|
|
Single column multiple electron beam imaging
Podstránský, Jáchym ; Jánský, Pavel (oponent) ; Zlámal, Jakub (vedoucí práce)
This work is aimed at measuring the electron emission from multiple cathodes formed by n-doped silicon and imaging the electron beams focused by an einzel lens on a CMOS camera. The experimental results are compared with computer simulation to understand the electron emission from the semiconductor cathode and the observed imaging imperfections. Finally, modifications to the experimental setup are suggested that should lead to improvement in the extraction current and spot size of focused electron beams and also better understanding of the processes taking place in the experiment.
|
|
|
Počítačové modelování tepelného namáhání skleněné tabule při gravírování laserem
ZOUBEK, Tomáš
Počítačové modelování se v mnoha případech používá pro pochopení podstaty či chování fyzikálních jevů. V rámci této práce byl vytvořen trojrozměrný počítačový model skleněné tabule o rozměrech 25x30x4 mm (šířka x výška x tloušťka), na níž bylo pomocí procesu laserového gravírování vypáleno dvacet bodů, o poloměru 371,54 ?m. Rozteč mezi jednotlivými body byla 1,25 mm. Na tomto modelu byla realizována počítačová simulace tepelného namáhání při povrchové úpravě gravírováním pomocí laseru. Použitými vstupními parametry byly doba posunu laseru mezi jednotlivými body (0,5 s^(-1)), doba trvání laserového výboje (0,5 s^(-1)), výkon laseru (30 W), intenzita a hustota laseru na dané ploše (daná soustavou rovnic 5.6-5.11), koeficient tepelného toku skleněné tabule (5,7 Wm^(-2)K^(-1)) a funkce řídící spuštění laserového paprsku v konkrétních bodech a časech (rovnice 5.4 a 5.5). Simulace byla provedena pro dvě varianty, které se lišily pořadím vypalovaných bodů. Při první variantě byly body vypalovány chronologicky zleva doprava po jednotlivých řadách, kdežto u druhé varianty byly body vypáleny v pořadí 1, 3, 5, 11, 13, 15, 7, 9, 17, 19, 2, 4, 12, 14, 6, 8, 10, 16, 8 a 20. Druhá varianta se pro zkoumanou geometrii a daný materiál ukázalo jako optimálnější. Docházelo při ní k menšímu tepelnému namáhání, neboť bylo dosahováno nižších teplot při definovaném působení laserového paprsku a zároveň mezi jednotlivými procesy namáhající tatáž místa byly větší časové prodlevy.
|
|
|
Počítačové modelování difúzního transportu v hydrogelech
Koláček, Jakub ; Sedláček, Petr (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na návrh modelů použitelných pro simulaci pohybu částice ve viskoelastickém prostředí v programu COMSOL Multiphysics. Pro návrh těchto modelů byly zvoleny dva přístupy: prvním je návrh geometrie reprezentující porézní strukturu hydrogelů a druhým implementace viskoelasticity s využitím matematického konceptu kontinuálního prostředí. V rámci práce jsou prezentovány dva základní geometrické modely – trojrozměrná periodická mřížka a model koulí v objemu. Dále jsou prozkoumány možnosti implementace zobecněné Langevinovy rovnice do programu COMSOL Multiphysics, a to využitím rozhraní pro vlastní parciální diferenciální rovnice, přidáním další závislé proměnné nebo definováním externí funkce v jazyce C. Vybrané přístupy byly podrobeny hlubší analýze a vzorovým simulacím. Navržené geometrické modely se neukázaly jako vhodné pro simulaci viskoelastického prostředí. Jako nejslibnější se jeví implementace pomocí externí funkce, která nabízí nejvíce možností přizpůsobení a její implementace reflektuje teoretické základy. Součástí práce je i vlastní rozšíření Langevin Dynamics Toolbox pro program COMSOL Multiphysics usnadňující vyhodnocování dat ze simulací a upravený Python skript pro výpočet komplexního smykového modulu z MSD dat.
|
|
|
Simulace proudění vody v jímce
Šrámková, Dagmar ; Hyánková, Eva (oponent) ; Kriška-Dunajský, Michal (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se skládá ze dvou částí a to části rešerše a části příloh. V první literární části je popsána problematika dnešního způsobu čištění odpadních vod od malých producentů a vlastnosti odpadních vod. Práce je zaměřena na hledisko přírodní a všechny uvedené způsoby jsou směřovány tímto směrem. V literární části je věnována pozornost anaerobnímu prostředí, které se nachází právě v jednom z přírodních způsobů čištění odpadních vod, v našem případě v septiku. Druhá část diplomové práce se věnuje modelování proudění a chování směsi kalu a vody v komoře septiku při variabilních hustotách kalu a rychlostech přítoku. Modelování a výpočty jsou prováděny pomocí programu COMSOL Multhiphysics. V závěru jsou následně shrnuty poznatky z proudění v komoře septiku s výsledky a posouzením, zda septik má stále své místo mezi moderními způsoby čištění odpadních vod.
|
|
|
Mikroreologické modelování nástrojem COMSOL Multiphysics
Koláček, Jakub ; Sedláček, Petr (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zaměřuje na modelování Brownova pohybu pomocí nástroje COMSOL Multiphysics a modulu Particle Tracing. Cílem práce bylo navrhnout a vytvořit základní modely, které budou schopny věrně simulovat pohyb mikročástic ve viskózním a viskoelastickém prostředí, využitelné pro modelování pasivní mikroreologie. V rámci této práce byly vytvořeny skripty v programu Matlab pro výpočet MSD z výsledků simulací, byla provedena validace viskózního modelu s experimentálními daty a dále byly navrženy základní modely pro simulaci viskoelastického prostředí. Pro návrh těchto modelů byly zvoleny dva odlišné postupy, a to využití rigidních překážek za předpokladu diskrétního prostředí a matematický model uvažující kontinuální prostředí. Data z viskózního modelu prokázala dobrou shodu s experimentálními výsledky. Výsledky z viskoelastických simulací jsou prezentovány a je diskutován další možný vývoj těchto modelů pro možné praktické využití. Nejblíže se viskoelastickému chování přiblížil kontinuální matematický model, kdy bylo u vyhodnocení MSD pozorováno charakteristické zakřivení.
|
|
|
Vícepásmová magnetická anténa
Ryšánek, Martin ; Hertl, Ivo (oponent) ; Raida, Zbyněk (vedoucí práce)
Práce se zabývá parametrickou analýzou vícepásmové magnetické antény a objasňuje princip její činnosti. Je zde rovněž podrobně popsána optimalizace antény metodou roje částic pro impedanční přizpůsobení v různých kmitočtových pásmech.
|
|
|
Počítačové modelování laserového svazku
Mittner, Ondřej ; Wilfert, Otakar (oponent) ; Raida, Zbyněk (vedoucí práce)
Bakalářská práce popisuje teoreticky Gaussův svazek, jeho vlastnosti a jeho průchod optickými prvky. Pozornost je pak věnována především vytváření počítačových modelů Gaussova svazku v programu COMSOL Multiphysics, jejich detailnímu popisu, prezentování dosažených výsledků a jejich porovnání s teoretickými předpoklady.
|
|
|
Modelování elektromagnetického pole ve tkáni
Port, Martin ; Čížek, Martin (oponent) ; Rozman, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou modelování elektromagnetického pole ve tkáni a je zaměřena na poznatky z teorie elektromagnetického pole. Maxwellovými rovnicemi a jejich řešení je popsáno šíření rovinné vlny ve volném prostředí. Dále se věnuje nejvyšším přípustným hodnotám měrného absorbovaného výkonu a hygienickým limitům vycházející z norem platných v České republice o ochraně zdraví před neionizujícím zářením podle nařízení vlády č. 106/2010 Sb. Také se zabývá programovým prostředím COMSOL Multiphysics v 4.2 pro řešení fyzikálního modelování a simulaci. Nachází se zde také radiofrekvenční modul, který je využíván pro modelování. Práce se zmiňuje podrobně o menu tohoto programu a nejdůležitější části - Modelu Builder.
|
|
|
Modelování organických elektrochemických tranzistorů
Truksa, Jan ; Omasta, Lukáš (oponent) ; Salyk, Ota (vedoucí práce)
Tématem práce je tvorba virtuálního modelu elektrického pole kruhového organického elektrochemického tranzistoru (OECT) a následné srovnání vypočítaných hodnot s reálným systémem rotačně symetrických elektrod. Rozložení potenciálu v tranzistoru bylo modelováno pomocí metody konečných prvků a ze získaných výsledků bylo určeno rozložení intenzity elektrického pole a proudového pole. Následně bylo provedeno kontrolní mapování potenciálového pole v reálném systému hliníkových elektrod, ponořených do vody. V práci je uveden model elektrického pole OECT s dosud neobvyklým kruhovým uspořádáním. Model musel být z důvodu nedostatečné výpočetní kapacity značně zjednodušen. Výsledky kontrolního experimentu souhlasí s vypočítanými hodnotami i přes značné zjednodušení. Odchylky výstupní charakteristiky modelu od výsledků reálného OECT byly způsobeny zjednodušením modelu oproti skutečnosti.
|
host ::
RSS.