|
|
Design and adaptation of electron microscope accessories for in-situ experiments
Drozd, Michal ; Mikulík, Petr (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Efficient catalysts, in combination with an optimized reaction and total plant design, are the key factors in reducing both the investment and operational costs of chemical processes. the catalysts can be further developed thanks to advanced experimental techniques. One of them is in-situ electron microscopy. This work deals with the development of automatic heating of the sample in the electron microscope chamber, automatic supply of reactants and measurements of partial pressures in the chamber. Furthermore, the approach of an environmental scanning microscope using laser sample heating is compared with an ultra-high vacuum scanning electron microscope, where resistive heating is used to control the sample temperature.
|
|
|
Hodnocení mikrostruktury niklových superslitin s využitím obrazové analýzy
Volf, Milan ; Čelko, Ladislav (oponent) ; Němec, Karel (vedoucí práce)
V provozních podmínkách spalovacích turbín proudových motorů jsou lopatky oběžných kol namáhány časově, teplotně a napěťově proměnnými cykly zatěžování. Během provozu jsou lopatky vystaveny řadě degradačních vlivů, zejména vysokoteplotní korozi, únavovým procesům a creepu. Předložená práce se zabývá studiem struktury lité superslitiny INCONEL 713 LC, podrobené creepovým zkouškám. Strukturní změny (degradace) byly hodnoceny s pomocí obrazové analýzy. Creepovými zkouškami niklové superslitiny Inconel 713 LC při konstantním zatížení v rozsahu teplot 750 až 950°C byly modelovány provozní podmínky žárových částí, používaných v plynových turbinách a turbokompresorech. Po lomu zkušebních tyčí byly metodami světelné a elektronové mikroskopie a obrazové analýzy analyzovány změny ve struktuře v závislosti na době, teplotě a aplikovaném napětí.
|
|
|
Specifika nastavení řešiče v systému Ansys Fluent pro nízké tlaky v EREM
Šimík, Marcel ; Bílek, Michal (oponent) ; Maxa, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na oblast elektronové mikroskopie, jejíž problematika je rozebrána na začátku práce. Hlavní pozornost je věnována environmentálnímu elektronovému mikroskopu, zejména diferenciálně čerpané komoře, kterou se práce zabývá. Dochází zde k výrobě experimentální komory pro analýzu rázové vlny, a proto bylo hlavním cílem této diplomové práce analyzovat průběh proudění v této komoře. Pomocí programu Ansys Fluent byly provedeny simulace charakteristického proudění, které vzniká při čerpání vakuových komor a to nadzvukového proudění v nízkých tlacích, na které byl aplikován nejvhodnější turbulentní modul stejně jako stupeň diskretizace. Výsledná analýza tohoto průběhu proudění se zaměřila zejména na lokalizaci rázové vlny, jejíž experimentální důkaz má podat stínová optická metoda, která je součástí nového konceptu komory. Základ pro simulaci dané komory byl převzat od Dr. Danilatose, s nímž byly závěrem této práce vzniklé výsledky porovnávány.
|
|
|
Návrh koncepce a vývoj jednoúčelového rastrovacího elektronového mikroskopu
Foret, Zdeněk ; Vašina, Radovan (oponent) ; Starý,, Vladimír (oponent) ; Svoboda, Milan (oponent) ; Švejcar, Jiří (vedoucí práce)
Elektronová mikroskopie se stala nepostradatelnou složkou v mnoha vědních oborech, kde napomáhá k novým objevům. Samotná mikroskopie je stále rozvíjena a jsou překonávány limity, jež se zdály být nepřekonatelné. Přístroje se stávají uživatelsky pohodlnější a jejich mobilita umožňuje flexibilní použití v terénu. Předmětem této práce je návrh rastrovacího elektronového mikroskopu, výpočet magnetického obvodu imerzního objektivu kombinovaného s uzavřeným objektivem, teoretický výpočet rozlišení mikroskopu a konstrukční návrh řešení mechanické části mikroskopu s manipulátorem vzorku. Disertační práce pojednává o rozvoji elektronové mikroskopie a stručně shrnuje vývoj od samého počátku až do současnosti. Dále se také zabývá elektronovými zdroji, zvláště pak Shottkyho katodou, která má být hlavním předmětem pozorování navrženým přístrojem. Práce obsahuje popis výpočtu rozlišení mikroskopu. Je popsán výpočet rozlišení jako funkce rozložení hustoty proudu. Neméně zajímavou oblastí, které se dotýká teoretická část, je detekce signálu, popis několika druhů detektorů a možné zpracování signálu. Řešení disertační práce zahrnuje popis koncepce navrženého skenovacího elektronového mikroskopu s vysvětlením rozdělení funkce kombinovaného objektivu. Optické schéma ukazuje uspořádání elektronové optiky a rozdělení tlaku v komoře mikroskopu. Teoretická část se věnuje návrhu magnetického obvodu objektivu a výpočtu rozlišení mikroskopu pro daný rozsah pracovních vzdáleností. Byly řešeny dvě modifikace návrhu objektivu - uzavřený jednoduchý objektiv a kombinovaný objektiv uzavřený s imerzním, tvořící jeden celek. Výsledky obou modifikací jsou uvedeny pro možnost porovnání parametrů. Kombinovaný objektiv byl navržen s možností práce ve dvou módech, jako imerzní a uzavřený objektiv. Vychylovací systém je rozdělen též do dvou módů, a to jako jednopatrové vychylování pro uzavřený objektiv a dvoupatrové pro imerzní. K detekci signálu bude využito detektorů pro sekundární elektrony (SE) a zpětně odražené elektrony (BSE). Konstrukční ztvárnění mikroskopu je další obsáhlou částí, která zachycuje nejdůležitější konstrukční části mikroskopu. Obsahem technického řešení je trojrozměrný počítačový model, vytvořený v programu Autodesk Inventor, který zahrnuje i manipulátor vzorku poháněný piezoelektrickými posuvy.
|
|
|
Scanning Electron Microscopy and its Applications for Sensitive Samples
Hrubanová, Kamila ; Nováček, Jiří (oponent) ; Schröfel,, Adam (oponent) ; Krzyžánek, Vladislav (vedoucí práce)
The presented dissertation thesis titled “Scanning electron microscopy and its applications for sensitive samples” describes an instrumental and methodological development in the field of scanning electron microscopy leading to an innovative solution that could be particularly applicable in microbiological research. A summary of the history and current state of electron microscopy (EM) as a scientific imaging and analytical technique is provided in the introductory chapters. The undeniable contribution of EM in the biological and medical sciences is evidenced by many cited scientific publications. This dissertation thesis contains innovations and improvements in specimen preparation and cryogenic scanning electron microscopy (cryo-SEM) produced at the Institute of Scientific Instruments of the CAS in Brno. In particular, the new constructions of special sample holders together with methodological development in the field of microbiological sample preparation resulted in finding optimal parameters for individual processes. In the experimental part there is showed a verification of methodological procedures in the study of hydrated and electron beam sensitive specimens. Subsequent comparison of different methodological approaches on a defined microbiological system contributes to extending the interpretation of the hitherto known results. Among the microbiological strains investigated were the biofilm positive bacteria Staphylococcus epidermidis and yeasts such as Candida albicans and Candida parapsilosis, which are considered to be clinically significant because they are often involved in serious infections and especially threaten immunocompromised patients. Furthermore, the effect of the biofilm formation of Bacillus subtilis on the biodeterioration and biodegradation of poly--caprolactone films was studied. The new development in low temperature cryo-SEM was employed in the research of microbes with biotechnological potential such as Cupriavidus necator and Sporobolomyces shibatanus.
|
|
|
Racionalizace technologie výroby
Konečný, Petr ; Kolář, Ladislav (oponent) ; Osička, Karel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá racionalizací technologie výroby vybrané součásti. Úvodní část práce obsahuje krátké seznámení s firmou NTS Prometal Machining s.r.o. a stručný popis daného výrobku. V následující kapitole je proveden rozbor stávající výrobní technologie. Praktická část práce je věnována návrhu variant racionalizace výrobního procesu. Po vyhodnocení všech případných možností racionalizace byl vypracován nový technologický postup s ohledem na časové a finanční úspory. V závěru práce bylo provedeno ekonomické vyhodnocení a doporučení pro další výrobu součásti.
|
|
|
Generace nanočástic elektrickým výbojem v kapalinách
Čechová, Ludmila ; Horák, Jakub (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na proces generace nanočástic pomocí elektrického výboje v kapalinách. Teoretická část je zaměřena na generaci elektrického výboje v kapalinách, různé metody přípravy nanočástic včetně metod plazmochemických a na metody charakteristiky nanočástic. Experimentální část se zabývá přípravou stříbrných nanočástic. Jako prekurzor pro generaci nanočástic elektrickým výbojem byl použit vodný roztok dusičnanu stříbrného. Byl zkoumán vliv podmínek experimentu, jako je například vliv polarity napětí, vliv dodávaného výkonu, vliv koncentrace, vliv přidaného elektrolytu a~také časový průběh tvorby nanočástic. Všechny odebrané vzorky byly analyzovány pomocí UV-VIS spektrometrie. Pro potvrzení přítomnosti nanočástic v roztoku byl jeden ze vzorků analyzován pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu s energo disperzním spektrometrem pro prvkovou analýzu. Pomocí optické emisní spektroskopie byla provedena diagnostika plazmatu.
|
|
|
Srovnání zobrazovacích možností transmisního a rastrovacího elektronového mikroskopu
Maňka, Tadeáš ; Šamořil, Tomáš (oponent) ; Zlámal, Jakub (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je srovnání zobrazovacích možností transmisního a rastrovacího elektronového mikroskopu. Teoretická část se zabývá popisem konstrukce a vysvětlením principu každého typu mikroskopu. Dále je sestaven přehled používaných detektorů signálu a popsán princip získávání obrazu. Prostor je věnován i vzorkům a jejich přípravě. Praktická část je věnována porovnání zobrazovacích možností obou mikroskopů. Ke srovnání byly použity standardní kalibrační vzorky. Jsou zmíněny výhody a nevýhody obou mikroskopů.
|
|
|
Analýzy čerpání v experimentální komoře pro elektronový mikroskop pomocí systému ANSYS
Dostalová, Petra ; Bílek, Michal (oponent) ; Maxa, Jiří (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá problematikou čerpání v diferenciálně čerpané komoře environmentálního elektronového mikroskopu. V teoretické části je popsána mikroskopie obecně. Poté se práce zabývá konkrétně environmentální rastrovací elektronovou mikroskopií s problematikou jejího vakuového systému, výpočetními programy a studií, ze které práce vychází. V praktické části jsou provedeny a vyhodnoceny simulace čerpání v experimentální komoře pomocí systému Ansys Fluent.
|
|
|
Zpracování signálů z moderních mikroskopů pro lokální charakterizaci materiálů
Kaspar, Pavel ; Sadovský, Petr (oponent) ; Tománek, Pavel (vedoucí práce)
Zpracování signálů z moderních mikroskopů pro lokální charakterizaci materiálů Pro pokrok vyhodnocování obrazů sejmutých mikroskopy je zpracování obrazů stále důležitější. Tato práce se zabývá detekcí a odstraněním artefaktů z obrazů získaných pomocí elektronové mikroskopie, přesněji pomocí elektronové mikroskopie na nízkých energiích (LEEM). Dále nabízí další postup ve zpracování takovýchto obrazů pomocí hranové detekce a její teoretické využití. Tyto postupy jsou zpracovány v programovacím jazyce MatLAB.
|
host ::
RSS.