|
|
Analýza bateriových hmot metodami EDS
Vídeňský, Ondřej ; Jaššo, Kamil (oponent) ; Čudek, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá analýzou bateriových hmot za použití rentgenové spektrální mikroanalýzy. Měření probíhalo na dvou elektronových rastrovacích mikroskopech vybavenými energiově disperzními rentgenovými spektroskopy. Pro pozorování byly standardní metodou připraveny vhodné vzorky, na kterých byla následně provedena rentgenová mikroanalýza za různých pracovních podmínek. Vyhodnocování spekter bylo prováděno dvěma programy, a nakonec bylo pro každé měření sledována velikost chyb.
|
|
|
An investigation of novel electroceramic structures for new sensor applications
Nan, Bo ; Liedermann, Karel (oponent) ; Milne, Steven (oponent) ; Button, Timothy William (vedoucí práce)
Piezoelectric ceramics are widely used in many applications and industries, but the traditional materials usually contain lead, which can undermine the environment and do harm to children. Most countries have therefore established laws or timetables to gradually minimize the consumption of lead, and research on lead-free compositions to substitute the lead-based counterparts has become a hot topic in recent years. However, investigations on transforming the innovative lead-free ceramics to their application are seldomly reported. In this thesis, one of the promising candidates in piezoelectric lead-free ceramics, (Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3, has been chosen to investigate methods for decreasing its high sintering temperature by doping with lithium carbonate and synthesizing the powder by a sol-gel technique, in comparison with conventional powder synthesised by solid-state routes. Samples fabricated from sol-gel powder doped with 0.5 wt.% lithium carbonate and sintered at 1300°C for 2 hours exhibited d33 = 447 ± 9 pC N–1, Curie temperature 98.7 °C and grain size 7.0 ± 0.3 µm. Another important issue for the application of lead-free piezoelectric ceramic is its fabrication in various connectivities. By utilizing tape-casting and additive manufacturing techniques, piezoelectric ceramic has been processed into three different connectivities, namely 2-2, 3-3 and 1-3, to bridge the gap between materials science and materials engineering. Oil-based and water-based suspensions have been utilized for tape-casting in two steps and in one step, respectively. For oil-based tape-casting, carbon suspensions with a solids loading of 25 wt.% and BCZT suspensions with a solids loading of 65 wt.% have been developed for preparing crack-free green films. The problem of powder hydrolysis in aqueous suspensions has been solved by surface treating the powder with Al(H2PO4)3 enabling crack-free films to be tape cast in one step. Films sintered at 1500 C exhibited relative dielectric constant of 1207, dielectric loss of 0.018 at 1 kHz, remanent polarization of 7.54 µC/cm2 and coercive field (Ec) of 0.23 kV/mm at 3 kV/mm. To achieve 3-3 and 1-3 connectivities, a free-forming direct ink writing method has been applied in shaping BCZT. An ink formulation containing a solids loading of 41.6 vol.% BCZT with the processing additives (HPMC ~ 2.4 % and PEI ~ 0.03 %) endowed the feedstock with a viscoelastic behaviour, which was suitable for the printing process. 3-3 samples sintered at 1500 C exhibited the highest dielectric and piezoelectric properties, with Curie point = 86 C, tan = 0.021, remanent polarization = 4.56 µC/cm2, and d33 = 100 ± 4 pC/N. 1-3 samples sintered at 1500 C and infiltrated by epoxy exhibited a dielectric constant of 144 and dielectric loss of 0.035 at 1 kHz. This work has demonstrated the shaping of lead-free piezoelectric ceramics with excellent properties into complex device structures in a step towards their use in applications.
|
|
|
Výroba a charakterizace plazmonických antén na zvolené tenké vrstvě s cílem získat zesílenou absorbci díky přítomnosti silné vazby
Vodička, Martin ; Kepič, Peter (oponent) ; Liška, Jiří (vedoucí práce)
Systémy se silnou vazbou nabízí mnoho významných aplikací v různých oblastech, například fotonice, chemii, nelineární optice a dalších. Tato bakalářká práce je zaměřena na výrobu kovových plazmonických struktur vhodných pro vznik silné vazby mezi lokalizovanými povrchovými plazmony antén a fonony tenké vrstvy hexagonálního nitridu boru (hBN) v infračervené oblasti. V případě navození silné vazby by mělo dojít ke zvýšení absorpce, díky které lze tento systém použít na výrobu detektoru infračerveného záření, tzv. mikrobolometru. Práce shrnuje důležité poznatky z teorie elektromagnetického pole, popisuje vznik silné vazby z pohledu klasické fyziky a uvádí příklady systémů se silnou vazbou. Dále je teoreticky popsán vznik povrchových plazmonových polaritonů a lokalizovaných povrchových plazmonů (LPP). V práci jsou popsány plazmonické antény, jejich výroba, aplikace a fyzikální vlastnosti hBN. V rámci praktické části byla realizována výroba plazmonických antén pod nebo na tenké vrstvě hBN. Vyrobené vzorky byly charakterizovány rastrovacím elektronovým mikroskopem a spektrální odezva byla změřena infračervenou spektroskopií s Fourierovou transformací. Ve spektrech byla potvrzena absorpce hBN na 7,3 m a naměřena další minima propustnosti odpovídající přítomnosti antén. Přítomnost silné vazby mezi LPP antén a fonony nativní vrstvy SiO2 byla pravděpodobně pozorována. Zdali došlo k silné vazbě mezi LPP antén a fonony hBN nelze ze získaných výsledků usuzovat.
|
|
|
Scintilační detektor sekundárních elektronů pro ESEM
Čudek, Pavel ; Kadlec, Jaromír (oponent) ; Rek, Antonín (oponent) ; Jirák, Josef (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou scintilačního detektoru sekundárních elektronů pro environmentální rastrovací elektronový mikroskop, včetně jeho návrhu a konstrukce. Východiskem bylo modelování elektrostatických polí v elektrodovém systému detektoru, pohybu elektronů v těchto polích a simulace rozložení tlaků a proudění plynů v jednotlivých částech detektoru. Na základě provedených simulací byly postupně realizovány konstrukční úpravy detektoru. Detekční účinnost jednotlivých verzí detektoru byla určena v práci popsanou metodou vyhodnocování velikosti signálu z pořízených snímků, kvalita snímků byla stanovena z poměru signálu k šumu. V práci je popsán celý postup při úpravách detektoru, od počátečního stavu, kdy detektor pracoval v rozsahu tlaku 300 – 900 Pa vodních par v komoře vzorku mikroskopu s nižší účinností, až po finální verzi detektoru umožňující jeho použití v rozmezí tlaků menších než 10-1 Pa do 1000 Pa vodních par v komoře vzorku mikroskopu.
|
|
|
Vliv pracovních podmínek v ESEM na výsledky EDS
Pospíchal, David ; Čech, Ondřej (oponent) ; Čudek, Pavel (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá energiově disperzní spektroskopií a detekcí charakteristického rentgenového záření v oblasti environmentálního rastrovacího elektronového mikroskopu. Cílem semestrální práce je porovnat výsledky prvkové mikroanalýzy vzorku při optimálních podmínkách a sledovat změny výsledků při změně pracovních podmínek, resp. tlaku dusíku a vodních par v komoře vzorku rastrovacího elektronového mikroskopu Vega3 XMU s LaB6 katodou firmy TESCAN, a.s osazeného spektroskopem Xflash 6|10 firmy Bruker.
|
|
|
Vliv podmínek mechanického legování na kontaminaci práškových směsí a bulk materiálů
Kubíček, Antonín ; Hadraba, Hynek (oponent) ; Moravčík, Igor (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlivem procesních parametrů na úroveň kontaminace práškových materiálů vyráběných metodou mechanického legování. Pro tyto účely byly pomocí vysoce energetického mletí v mlýnu připravovány austenitická korozivzdorná ocel AISI 316 L a vysoce-entropická slitina (HEA) CoCrFeNi. Přičemž oba tyto materiály byly postupně mlety v atmosférách argonu a dusíku v rozsahu od 5 do 30 hodin. Vybrané práškové vzorky byly následně zhutněny pomocí metody Spark plasma sintering (SPS). U vzorků s různými délkami mletí byla provedena pomocí spalovacích analyzátorů chemická analýza obsahů uhlíku, kyslíku a dusíku. Byly také měřeny rozdíly v chemickém složení práškových vzorků a jim příslušejících hutných („bulk“) těles. Následná mikrostrukturní analýza, zaměřená především na přítomnost oxidů a karbidů, byla provedena s využitím rastrovací elektronové mikroskopie (SEM). U všech analyzovaných vzorků byl pozorován nárůst obsahů uhlíku s délkou jejich mletí. Tato kontaminace je přisuzována použití mlecího vybavení z nástrojové oceli AISI D2 (obsahující 1,55 hm. % uhlíku). Ke zvýšení obsahů uhlíku zkoumaných vzorků došlo také v rámci jejich slinutí pomocí metody SPS. Mletí v atmosféře N2 vedlo u vzorků HEA i AISI 316 L k vyšší úrovni kontaminace než v případě mletí v Ar.
|
|
|
Studium morfologie tenkých vrstev organických molekulárních látek
Schön, Martin ; Vala, Martin (oponent) ; Salyk, Ota (vedoucí práce)
Tato práce pojednává o studiu morfologie tenkých vrstev organických molekulárních látek. K přípravě tenkých vrstev byla použita metoda vakuového napařování. V teoretické části je popsána použitá vakuová technika a měřící přístroje. Ve druhé části je potom popsán samotný experiment. Vlastnosti a morfologie připravených vrstev jsou zkoumány především za použití rastrovacího elektronového mikroskopu (SEM). Byl zkoumán vliv teploty depozice a vzdálenost podložky od odpařovadla na morfologii vrstvy. Tenké vrstvy diketopyrrolopyrrolů (DPP) a jejich deriváty projevují zajímavé chemické i fyzikální vlastnosti a předpokládá se možnost jejich budoucího využití, především v elektronickém průmyslu.
|
|
|
Optimalizace scintilačního detektoru pro detekci nízkoenegiových signálních elektronů v elektronové mikroskopii
Tihlaříková, Eva ; Kadlec, Jaromír (oponent) ; Uruba, Václav (oponent) ; Neděla, Vilém (vedoucí práce)
Dizertační práce se zabývá optimalizací scintilačního detektoru pro účinnou detekci nízkoenergiových signálních elektronů v komoře vzorku rastrovacího elektronového mikroskopu. Řešení vycházelo ze studia mechanismů ztrát energie signálních elektronů během jejich interakce s vodivou vrstvou a scintilátorem, které je možné studovat pomocí simulací založených na stochastické metodě Monte Carlo. Na základě testovacích simulací a srovnání jejich výsledků s dostupnými experimentálními daty byl vybrán vhodný Monte Carlo software. Následně byly kvantifikovány ztráty energie signálních elektronů rozdílných energií při jejich průchodu konkrétními vodivými vrstvami na povrchu scintilátorů a během jejich interakce se scintilátory. Výsledky simulací umožnily definovat kritéria pro optimalizaci vodivých vrstev, které byly následně naneseny na scintilátory a experimentálně měřeny ve scintilačním detektoru rastrovacího elektronového mikroskopu. Tato měření umožnila verifikovat výsledky simulací a poskytla řadu nových informací o vlivu materiálu a tloušťky vodivých vrstev, v kombinaci s materiálem scintilátoru a světlovodu. Zvýšení detekční účinnosti scintilačního detektoru s optimalizovanými vodivými vrstvami, schopného detekovat nízkoenergiové signálních elektrony, bylo experimentálně prokázáno.
|
|
|
Scintilační detektor sekundárních elektronů pro environmentální rastrovací elektronový mikroskop
Odehnal, Adam ; Špinka, Jiří (oponent) ; Jirák, Josef (vedoucí práce)
Práce pojednává o teoretických poznatcích z oblasti rastrovací elektronové mikroskopie a environmentální rastrovací elektronové mikroskopie. Popisuje princip činnosti, signály vznikající při interakci primárního svazku elektronů se vzorkem a způsob detekce signálu sekundárních elektronů v environmentálních podmínkách pomocí scintilačního detektoru. Dále se práce zaměřuje na optimalizaci detekce sekundárních elektronů pomocí úprav elektrodového systému scintilačního detektoru. K úpravě je využit počítačový program Simion, kterým jsou modelovány trajektorie signálních elektronů v elektrostatických polích uvnitř detektoru. Provedené simulace byly východiskem pro konstrukční úpravy detektoru. Detekční účinnost upraveného detektoru byla určena popsanou metodou z vyhodnocení velikosti signálu z pořízených snímků, schopnost detekovat sekundární elektrony z napěťového kontrastu a kvalita snímků z poměru signálu k šumu.
|
|
| |
host ::
RSS.