|
|
SMV-2021-23: Nízkoteplotní emise elektromagnetického záření speciálními vrstvami určenými pro kosmickou sondu
Frolec, Jiří
Tento smluvní výzkum byl zaměřen na charakterizaci míry emise tepelného záření speciálním povlakem, který bude nanesen na část povrchu připravované vesmírné sondy JUICE za účelem zajištění optimálního tepelného komfortu přístroje. Ve spolupráci s objednatelem byly navrženy a vyrobeny dva vzorky se speciálním povlakem o různých tloušťkách. Cílem projektu bylo vyhodnotit tzv. totální hemisférickou emisivitu v širokém rozsahu teplot od 20 do 300 K. Výsledky pomohou objednateli zvolit optimální tloušťku povrchového nátěru, který bude pro tuto sondu použit.
|
|
|
SMV-2020-25: Emise elektromagnetického záření tenkými zlatými vrstvami při kryogenních teplotách
Frolec, Jiří
Předmětem smluvního výzkumu byla analýza vyzařování elektromagnetických vln (tepelného záření) hliníkovými podložkami pokovenými zlatem. Ve spolupráci se zadavatelem jsme navrhli a vyrobili čtyři různé vzorky. Velmi nízký signál si vyžádal použití naší speciální aparatury a vývoj nového kalibračního procesu pro každý jednotlivý experiment. Změřili jsme relativní míru emise tepelného záření dodaných vzorků na všech vlnových délkách a to v teplotním rozsahu 20 K až 320 K, dosaženém lázní kapalného hélia. Experimenty probíhaly ve vakuu udržovaném pomocí kryočerpání, takže vedení zbytkovým plynem bylo minimalizováno. Jeden z testovaných vzorků dosáhl podobných hodnot emisivit jako v případě tenké vrstvy připravené ze zlata legovaného zlomkem procenta příměsí. Naproti tomu zbylé tři vzorky vykazovaly nezvykle nízké emisivity, dokonce pod úrovní nám známých velmi nízkých hodnot napařené zlaté vrstvy s vysokou čistotou kovu. Výsledky experimentů poslouží zadavateli k výběru optimálního typu zlaté vrstvy pro jím zamýšlené aplikace.
|
|
|
SMV-2019-07: Emise tepelného záření niobového vzorku za velmi nízkých teplot
Frolec, Jiří
Předmětem výzkumu bylo ověření vyzařování tepla povrchem niobového disku. Po přípravě vzorku byly v nízkoteplotní měřící aparatuře testovány tepelně radiační vlastnosti dodaného materiálu. Experimenty probíhaly ve vakuu a s pomocí chlazení kapalným héliem se teplota vzorku ustalovala na teplotách v rozsahu 7 K až 280 K. V důsledku velmi nízkého signálu za nejnižších teplot, bylo za tímto účelem nutné postupně použít různé teplotní kontroléry a vyvinout zcela nový systém sběru a zpracování dat.
|
|
|
SMV-2019-08: Přenos tepla zářením v mnohavrstvé izolaci z kaptonových fólií
Frolec, Jiří
Výzkum byl zaměřen na stanovení tepelně-radiačních vlastností kaptonových fólií se speciální vrstvou na jedné její straně. Tyto folie se používají v mnohavrstvých izolacích (MLI), například v kosmonautice k zajištění tepelného komfortu družic. Experimenty byly zaměřeny na jednotlivé hodnoty emisivit tepelného záření pro obě strany fólie. Testování probíhalo ve vakuu v unikátní aparatuře chlazené kapalným héliem při teplotách vzorku mezi 20 K a 300 K.
|
|
|
Role of the superconductivity in radiative heat transfer
Králík, Tomáš ; Musilová, Věra ; Srnka, Aleš ; Fořt, Tomáš ; Frolec, Jiří
The absorption and emission of thermal radiation by metals is related to their electrical properties that are influenced by impurities, defects and temperature. We show by some examples of measurements on common metals how different can be the thermal radiative properties. When the heat is transferred across a microscopic vacuum gap in the near field regime, it is possible to achieve a step-like change of the heat\ntransfer based on a superconducting transition. An interesting feature of this effect is the nonlinear thermal conductivity effecting a change of the sign of the differential thermal conductivity across the vacuum gap.
|
|
|
Effect of gold coating on emissivity and absorptivity of Ti-6Al-4V alloy
Frolec, Jiří ; Králík, Tomáš ; Musilová, Věra ; Urban, Pavel
The article provides experimental analysis of total hemispherical emissivity and absorptivity of Ti-6Al-4V alloy before and after deposition of 1-2 .pí.m gold layer. We measured their dependences on the temperature of thermal radiation (varying from 20 K to 320 K) and confronted these results with mechanically polished copper, i.e. with material known for extremely low emissivity and absorptivity. Galvanic deposition of pure gold resulted in significant lowering of original emissivity of Ti-6Al-4V bare surfaces from 15.8 percent to 3.4 percent at 300 K and from 4.1 percent to 1.1 percent at 20 K. Our findings about thermal-radiative properties have practical relevance for an improvement of a low temperature part of an ultra-high vacuum scanning probe microscope\n(UHV-SPM) designed by our group and could also be useful for other applications and low temperature systems.
|
|
| |
|
|
Design and Testing of Low Temperature Part of an UHV – SPM Microscope
Frolec, Jiří ; Vonka, J. ; Hanzelka, Pavel ; Králík, Tomáš ; Musilová, Věra ; Urban, Pavel
We have developed low temperature part of an ultra high vacuum scanning probe microscope (UHV-SPM) working at variable temperature within the range from 20 K to 700 K. To achieve the required temperature range, a flow cooling system using cryogenic helium (approximately 5 K) as a coolant was designed. The system consists of a flow cryostat and a flexible low-loss transfer line connecting a Dewar vessel with the flow cryostat. We have also tested liquid nitrogen (approximately 77 K) as an alternative low-cost coolant. Using nitrogen, the microscope can operate at temperatures of about 100 K and higher. As the flow of the coolant through the cryostat can cause thermally induced two-phase flow fluctuations resulting in instability in temperatures, preliminary tests were done in order to find ways of avoiding the temperature oscillations and optimising the cooling process.
|
host ::
RSS.