|
|
Optimalizace užitných vlastností olověných akumulátorů
Lábus, Radek ; Dostál, Zdeněk (oponent) ; Jareš, Petr (oponent) ; Křivík, Petr (vedoucí práce)
Tato dizertační práce se zabývá omezením degradačních mechanizmů olověných akumulátorů, ke kterým výrazně přispívá nerovnoměrná distribuce proudu (a tedy i vnitřního odporu, prošlého náboje a ztrátového výkonu) po povrchu elektrod olověného akumulátoru. Nerovnoměrnost distribuce těchto parametrů zásadně ovlivňuje rozložení proudových praporců na deskách. V této práci byl vytvořen reálný model článku olověného akumulátoru s deskovými elektrodami s různými variantami rozložení proudových praporců. Výsledky naměřené na tomto modelu byly porovnány s výsledky zjištěnými z matematických simulací. Pomocí těchto simulací bylo možno hlouběji nahlédnout do procesů a změn v elektrodách olověných akumulátorů, ke kterým dochází v průběhu vybíjení. Cílem práce bylo pro předdefinované varianty rozmístění proudových praporců simulovat distribuci proudu, vnitřního odporu, prošlého náboje a ztrátového výkonu v průběhu vybíjení. Dalším cílem bylo porovnat jednotlivé zkoumané varianty a nalézt optimální variantu rozmístění proudových praporců z hlediska minimalizace nerovnoměrnosti distribuce zkoumaných veličin.
|
|
|
Optimalizace optické pinzety pro multimodální holografický mikroskop
Vaverka, Jan ; Antoš, Martin (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
V bakalářské práci byla popsána funkce interferenčních mikroskopů s bližším rozborem multimodálního holografického mikroskopu (MHM), který byl zkonstruován v Ústavu fyzikálního inženýrství (ÚFI) Vysokého učení technického v Brně. Dále byl rozebrán princip optické pasti a blíže byly popsány silové účinky na zachycený objekt s charakteristickým rozměrem větším než vlnová délka zachycujícího svazku. Byla navržena optimalizace existujícího modulu optické pinzety tak, aby byl modul připojitelný k prototypu MHM umístěnému na ÚFI. Byla provedena simulace a optimalizace optické sestavy modulu a byl vytvořen mechanický návrh modulu s výkresovou dokumentací. Modul byl zadán do výroby.
|
|
|
Fluorescenční třípásmový reader
Škrabalová, Denisa ; Čolláková, Jana (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o problematice testování a návrhu laboratorního optického přístroje nazývaného třípásmový fluorescenční reader, jenž je určený pro fluorofory Alexa Fluor 488, Alexa Fluor 555 a Alexa Fluor 647. Obsahuje teoretickou část s klíčovými vědomostmi nejenom z oblasti přírodních věd, jakými jsou fyzika, chemie, biologie, ale také současné technické možnosti, které jsou nezbytné pro zpracování praktické části. V praktické části se nachází vypracování cílů bakalářské práce, kterými jsou měření a vyhodnocení zkoumaných vzorků pomocí monochromátoru, pořízení a vyhodnocení snímků pomocí stávající soustavy, sestavení spektrální analýzy propustnosti, tvorba a simulace vlastního řešení soustavy a vytvoření konstrukčního návrhu. Po proměření vzorků a přístroje i vytvoření simulace, byl zhotoven mechanický model sestavy readeru.
|
|
|
The analysis of limits for multimode fibre imaging
Štolzová, Hana ; Kozubek, Michal (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Multimode fibers are the imaging tool of a significant potential in in-vivo microendoscopy. Recently, this method has seen a great development, thanks to the improvements in computational and other technologies, such as digital spatial light modulation. The aim of this work was to find specific limits of multimode fiber imaging and to present their computer simulation. The effect of illumination of the optical system containing the multimode fiber on its focussing and imaging capability was investigated. By analysing the data obtained from simulations and experiments, it has been found that the various levels of the Gaussian beam truncation by a projected multimode fiber numerical aperture results in a significant variance in the imaging capabilities of the system. Therefore, it seems that the multimode optical fibers are not a completely random medium. Observing the quality of the focusing, it was found that low truncated beams (beam-waist around 50% of the projected fiber numerical aperture), have the highest performance. This fact was verified by experimental measurements. Imaging using similarly truncated beams showed the best contrast transmission capability. However, when analysing the resolution of two pointlike objects, the beams with a significantly larger waist and a higher degree of truncation, of 100% or more, were most appropriate. The presence of this difference forces the person using the imaging system containing the multimode fiber to consider several aspects, in what environment the particular optical system will be used and which imaging quality indicator will be considered the most important.
|
|
|
Koherencí řízený holografický mikroskop s digitální optikou
Vavřinová, Jana ; Jákl, Petr (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Technologie digitálního mikrozrcátkového systému (DMD, z anglického Digital Micromirror Device) byla vyvinuta zejména pro DLP (Digital Light Processing) projektory , které umožňují promítání obrazu. Po této velmi úspěšné aplikaci, díky komerční dostupnosti a nízké ceně DMD čipu, se naskytlo mnoho dalších možností. Mimo jiné je možné jej využít i v mikroskopii jako prostorový modulátor světla. Konkrétně v Koherencí řízeném holografickém mikroskopu (CCHM, Coherence-Controlled Holographic Microscope), který nachází uplatnění zejména pro zobrazování a měření dynamiky živých buněk. DMD čip, umístěný v osvětlovací části CCHM, umožní jeho širší využití. Mezi ně patří například experimenty s různými módy osvětlení a pro tomografické aplikace. V diplomové práci je pojednáno o optickém návrhu podoby optické cesty CCHM s DMD čipem. Je popsán výběr optických prvků pro CCHM, experimentální ověření zobrazovací soustavy a postup při návrhu osvětlovací soustavy mikroskopu. V závěru práce jsou provedeny analýzy čtyř návrhů pro osvětlovací část mikroskopu s DMD čipem v objektové větvi, které jsou mezi sebou porovnány.
|
|
|
Konfokální modul pro koherencí řízený holografický mikroskop
Kubátová, Eva ; Kozubek, Michal (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Koherencí řízený holografický mikroskop (CCHM) byl vyvinut na VUT v Brně pro kvantitativní fázové zobrazování živých buněk. V dnešní době dochází k vylepšování jeho zobrazovacích možností pomocí přídavných modulů. V současnosti je vybaven epifluorescenčním modulem, který umožňuje pozorování fluorescenčně značených živých buněk. Tato práce naváže na vývoj tohoto modulu a rozšíří jeho možnosti o konfokální zobrazení. Nevýhodou současných vícekanálových konfokálních mikroskopů je mechanická rotace Nipkowových disků, které způsobující nežádoucí mechanické vibrace. Proto je v práci nahrazen DMD čipem. Pro jeho využití je navržen optický systém celého konfokálního modulu, jehož správná funkce byla nasimulována v optickém CADu. Experimentálně ověřený prototyp slouží k testování zobrazovacích vlastností. Na jeho základě je navržena aplikační idea fluorescenčního konfokálního modulu, který bude možné připojit k CCHM mikroskopu.
|
|
|
Systém pro kontrolu rozměrů transportního nosiče
Vodička, Petr ; Dostál, Zbyněk (oponent) ; Antoš, Martin (vedoucí práce)
V bakalářské práci je zpracována rešerše týkající se průmyslově používaných senzorů pro bezkontaktní měření vzdálenosti, základní fyzikální principy detekce polohy či tvaru a popsány systémy vhodné pro měření ocelových konstrukcí. Je popsána geometrie transportního nosiče a jsou klasifikovány způsoby jeho možné deformace. Je navrhnut měřicí systém pro zjištění míry deformace transportního nosiče s cílem posoudit vhodnost jeho dalšího použití. Pro realizaci systému je vybrán a ozkoušen vhodný senzor a vypracována výrobní dokumentace měřicí brány.
|
|
|
Mikroskopové sestavy z 3D tisku
Žáková, Veronika ; Jákl, Petr (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Modulární stavebnicové systémy mikroskopů umožňují zájemcům o mikroskopii praktické seznámení se stavbou světelného mikroskopu. Z tohoto důvodu by bylo vhodné laboratoře Ústavu fyzikálního inženýrství na VUT v Brně takovou stavebnicí vybavit. Za tímto účelem se lze inspirovat open source projektem openUC2, který nabízí optické stavebnice vyráběné kombinací 3D tisku a komerčně dostupných optických komponent. Cílem mé práce je využít volně přístupné databáze dílů a doplnit ji o vlastní návrhy, které by umožnily stavbu specializovaných polarizačních a fluorescenčních mikroskopů. V první části práce jsou představeny metody světelné mikroskopie a vybavení, které je nezbytně nutné pro jejich správnou funkci. Dále jsou shrnuty metody 3D tisku, které jsou využitelné při výrobě navržených dílů. V konstrukční části práce je nad rámec projektu openUC2 představen návrh a konstrukce Köhlerova osvětlovače a motorizovaného posuvu vzorku a objektivu, které jsou sestavené z běžně dostupných součástí. Na základě stavebnice UC2 s mými konstrukčními celky byl navržen transmisní mikroskop, reflexní polarizační mikroskop a light sheet mikroskop. Prvé dva z nich byly realizovány a spolu s jejich řídicím softwarem otestovány.
|
|
|
Příčiny předčasné ztráty kapacity olověných akumulátorů pracujících v PSoC režimu hybridních elektrických vozidel
Bilko, Radek ; Jareš, Petr (oponent) ; Dostál, Zdeněk (oponent) ; Bača, Petr (vedoucí práce)
Tato práce je završením celé etapy výzkumů a vyplývá ze stávající potřeby zvýšit efektivitu, výtěžnost a životnost olověných akumulátorů VRLA plánovaných pro použití do hybridních elektrických vozidel v režimu částečného nabití PSoC. Při aplikaci režimu PSoC na olověný akumulátor dochází k ireverzibilní sulfataci záporných elektrod, a tím ke ztrátě jejich nabíjecí schopnosti. Tento jev, podle nejnovějšího trendu označovaný jako PCL3, nemá žádnou souvislost s dále uvedenými jevy PCL1, PCL2, projevujícím se na kladných elektrodách. Výsledkem této disertační práce je nalezení nových typů aditiv, určení jejich optimálního množství a rozměrů tak, aby inovované složení záporných aktivních hmot bylo schopno odolávat sulfataci záporné elektrody během provozu v režimu PSoC. Součástí snahy o objasnění dějů probíhajících na záporné aktivní hmotě a způsobujících nevratnou sulfataci elektrod, je i sledování strukturálních změn elektrodové aktivní hmoty pomocí environmentálního rastrovacího elektronového mikroskopu, což pomohlo objasnit děje související se ztrátou kapacity v režimu PSoC. Zvláštní pozornost byla při výzkumech věnována studiu vlastností kontaktních vrstev mezi kolektorem a aktivní hmotou elektrod a samotných aktivních hmot olověného akumulátoru v průběhu jeho exploatace. Byly získány nové informace o vlivu opakovaného cyklování (nabíjení, vybíjení) na kritické oblasti elektrod. Měření byla prováděna na speciálně připravených experimentálních elektrodách stejnosměrnou rozdílovou metodou, což umožnilo získávat data in situ.
|
|
|
Justážní kolimátor pro Fluorescenční holografický mikroskop
Hlaváčová, Kateřina ; Jákl, Petr (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Pro správné fungován Fluorescenčnho holografického mikroskopu je nutné jeho vhodné seřzen, tedy proveden justáže všech optických komponent, které jsou v něm usazeny. Nejen u tohoto mikroskopu, ale také u Koherenc řzeného holografického mikroskopu, je přesná justáž velice kritickou podmnkou správného zobrazován. Proto je potřeba pro tyto mikroskopy vytvořit justážn kolimátor, pomoc kterého je možno oba přstroje seřdit. V teoretické části práce je zmněna historie vzniku interferenčn a holografické mikroskopie, z jejichž principů flourescenčn holografická mikroskopie vycház. Také je zde sepsáno dosavadn poznán týkajc se kolimátorů využvaných pro vytyčován přmek a jejich využit v praxi. Součást práce je optický návrh kolimátoru, jeho konstrukčn návrh a realizace. Pro použván kolimátoru v praxi byl vytvořen software pro detekci černého záměrného křže. Ten pomáhá při vyhodnocen správnosti seřzen justovaného přstroje. Uvedeny jsou také popisy justáže vlastnho kolimátoru a Flourescenčnho holografického mikroskopu, které jsou nezbytné pro správnou manipulaci a pro využit navrhovaného kolimátoru.
|
host ::
RSS.