|
|
Elektronika pro komunikaci v přístrojové technice
Hucl, Václav
V Ústavu přístrojové techniky AV ČR používáme pro komunikaci mezi počítačem a přístroji využitými v experimentech průmyslovou sběrnici CAN (Controller Area Network). V prezentované práci je popsána elektronika zprostředkovávající komunikaci po této sběrnici (CANHUB) a oproti předchozímu řešení zajišťuje větší bezpečnost a spolehlivost komunikace. Popisované komunikační jednotky budou nasazeny v nově vybudovaných aplikačních laboratořích ALISI. Hlavním přínosem zařízení je vytvoření čtyř nezávislých větví CAN sběrnice, které spolu mohou vzájemně komunikovat, ale zkrat, rozpojení či jiná porucha hardwaru v jedné větvi, nemá vliv na zbylé tři. Pomocí karty CANHUB je možné připojit přístroje propojené CAN sběrnicí k počítači pomocí USB rozhraní nebo přes síť Ethernet.
|
|
|
Systém pro stabilizaci femtosekundových laserů
Čížek, Martin
V principu je optický hřeben (comb) založen na femtosekundovém (fs) laseru se synchronizací módů. Výstupem fs laseru je sled pulzů o délce řádově od desítek fs po 1 ps. Opakovací frekvence těchto pulzů fr bývá nejčastěji od desítek po stovky MHz. Z pohledu teorie zpracování signálů se na výstup fs laseru můžeme dívat jako na optickou nosnou vlnu amplitudově modulovanou se 100% hloubkou modulace pulzním signálem o výše zmíněné frekvenci a šířce pulzu. Fourierovou transformací takového signálu získáme spektrum tvořené diskrétními komponentami, jejichž rozestup je roven repetiční frekvenci fr. Spektrum je rozprostřeno okolo určité centrální vlnové délky. V případě Er+ dopovaného vláknového infračerveného laseru je výstupní spektrum cca 200 nm široké a centrální vlnová délka je cca 1 550 nm. Spektrum lze jednoduše matematicky popsat vztahem, kde νi je optická frekvence i-té spektrální komponenty, fceo je offsetová frekvence a frep je repetiční frekvence fs laseru.
|
|
|
Nanoposuvné stolky s velkým rozsahem polohování pro AFM mikroskopii
Číp, Ondřej
Nanopolohovací stolky pro mikroskopii atomárních sil (AFM) musí splňovat několik důležitých úkolů během procesu skenování. Především musejí zajistit polohování ve dvou souřadných osách (X a Y) a zároveň nesou testovaný vzorek, který je pak postupně posouván v těchto dvou osách přes místo, kde je umístěna detekční sonda. V případě AFM mikroskopie jde o specializovaný hrot, kterým je provedena inspekce celého povrchu vzorku v ose Z, za současného synchronizovaného pohybu v osách X a Y. Délkové rozlišení v ose Z sahá díky principu AFM mikroskopie až do subnanometrové oblasti. Proto je vyžadováno rozlišení polohy vzorku v ose X a Y také obvykle nejméně v řádu nanometrů. Tento kritický parametr je však navíc komplikován požadavkem, aby rozsah polohování v obou osách X a Y byl srovnatelný s velikostí vzorku. Běžné komerční nanoposuvné stolky dosahují maximálního rozsahu vychýlení v řádu několika set mikrometrů, zatímco vhodný rozsah se pohybuje v řádu jednotek milimetrů. V případě uvedených komerčních stolků se zde naráží na principiální omezení piezoelektrických akčních členů, které jsou schopny sice spojitě polohovat s rozlišením v subnanometrové oblasti, avšak maximální výchylka je pouze několik jednotek mikrometrů daných mechanickými možnostmi prohnutí lamel vícenásobného piezo členu.
|
|
|
Aktivní úhlové polohování koncové měrky v systému pro její automatickou kalibraci
Buchta, Zdeněk
Týmem vědeckých pracovníků a techniků z ÚPT AVČR v.v.i. a brněnské firmy Mesing spol. s r.o. byl navržen a sestaven systém pro bezkontaktní kalibraci a 3D diagnostiku koncových měrek. Tento systém zavádí do praxe zcela nový, dnes již patentově chráněný, princip kalibrace délky koncové měrky pomocí kombinace bílého a laserového záření. Na rozdíl od současných kalibračních mostů, kde je měrka podrobena dotykovému měření a následnému srovnání s tzv. referenční měrkou, případně systémů, kdy je koncová měrka přisáta na referenční ploše a jako délka měrky je prezentována opticky měřená vzdálenost mezi referenční plochou a volným čelem koncové měrky, je u tohoto přístroje měření provedeno bezdotykově pouze pomocí bílého světla a záření Helium-Neonového laseru. Délka měrky je tak určena bezkontaktně a s přímou návazností na definici jednotky délky jeden metr. Díky důmyslnému systému na manipulaci s koncovými měrkami je měření plně automatické.
|
|
|
Ramanovská pinzeta: princip a aplikace
Bernatová, Silvie ; Samek, Ota ; Pilát, Zdeněk ; Ježek, Jan ; Kaňka, Jan ; Šiler, Martin ; Zemánek, Pavel
Ramanovská pinzeta kombinuje optickou pinzetu a ramanovskou mikrospektroskopii. Silové účinky fokusovaného laserového svazku zacíleného na mikrometrové objekty (živé i neživé) umožní prostorové zachycení objektů (tzv. optická pinzeta).Záření nepružně rozptýlené zachyceným objektem (Ramanův rozptyl) nese informaci o molekulárních vazebných vibracích v objektu a napomáhá určit jeho chemické složení s mikrometrovým prostorovým rozlišením (tzv. ramanovská mikrospektroskopie). Jediný laserový svazek nám tak umožní bezkontaktně a sterilně zachytit mikroobjekty v kapalině a současně je diagnostikovat, aniž by byla poškozena jejich struktura nebo fyziologie. Vlnová délka je volena tak, aby nedocházelo k absorpci záření a tím i k destrukci objektu a současně, aby byl Ramanův rozptyl detekovatelný. Pro živé mikroorganismy je vhodné volit delší vlnové délky (700-900 nm). Při takto zvolené vlnové délce, je možné požadovaný objekt sledovat i několik hodin (tzv. časosběrná měření) nebo naopak sledovat velmi rychlé dynamické procesy.
|
|
| |
|
|
Pokročilé interferometrické systémy pro měření v nanotechnologiích
Lazar, Josef ; Hrabina, Jan ; Holá, Miroslava ; Vychodil, M.
Příspěvek popisuje výsledky společného projektu ÚPT a firmy Meopta – optika zaměřeného na vývoj interferometrických systémů pro měření v nanotechnologiích. Na ÚPT AV ČR jde o navázání na výsledky výzkumu na poli interferometrického měření vzdáleností a laserů s vysokou koherencí, stabilizace optické frekvence laserů a laserové metrologie. Jde o výzkumné práce zaměřené na průmyslovou interferometrii a v součinnosti s firmou Meopta - optika, s.r.o. o předání potřebného know-how pro přípravu výroby. Náplň projektu je zaměřená na výzkum technologie výroby, metodiky interferometrického měření, stabilizace frekvence laserových zdrojů záření, detekčních systémů interferenčního signálu, zpracování signálů, vše s důrazem na přesnost a rozlišení primárně pro měření v nanosvětě. Cílem společného úsilí je komplexní interferometrický měřicí systém v podobě funkčního vzoru, který bude sloužit jako východisko pro výrobu. Půjde o modulární rodinu komponentů konfigurovatelných pro různé sestavy využití především pro víceosé měření v nanotechnologiích a testování povrchů.
|
|
|
LIDT testy optických komponentů při kryogenních teplotách
Oulehla, Jindřich
Na Ústavu přístrojové techniky jsme se začali zabývat přípravou optických komponentů pro vysokovýkonová laserová zařízení, jako jsou např. ELI nebo HiLASE. V těchto zařízeních budou instalovány diodami čerpané pevnolátkové pulsní lasery (DPSSL) vyžadující použití různých optických komponentů schopných odolat poměrně vysokým hodnotám plošné hustoty energie. Při provozu takovýchto laserů vzniká velké množství odpadního tepla a je tedy nutné použít kryogenní chlazení. Cílem naší snahy je zkompletování experimentální sestavy schopné testovat různé typy vzorků jak za pokojové, tak za kryogenní teploty.
|
|
|
Multidimensionální interferometrický odměřovací systém pro AFM mikroskopii - národní etalon pro nanometrologii
Hrabina, Jan
Příspěvek prezentuje výsledky výzkumu na interferometrickém odměřovacím 6-osém systému pro mikroskopii s lokální sondou. Zařízení bylo vyvíjeno ve spolupráci s Českým metrologickým institutem v Brně a je v sestavě s AFM mikroskopem (mikroskop atomárních sil) určeno k provozu jako národní nanometrologický etalon. Systém sestává z komerčního nanopolohovacího stolku řízeného piezoelektrickými aktuátory s možností polohování, metrologického rámu a laserem napájené interferometrické sestavy pro odměřování polohy ve všech šesti osách volnosti.
|
|
|
Detekce stojaté vlny uvnitř Fabry-Perotova rezonátoru
Holá, Miroslava
Tento příspěvek navazuje na projekt Interferometr kompenzující fluktuace indexu lomu vzduchu. Tato technika byla založena na diferenciálním uspořádání pro měření v atmosférických podmínkách. Rozvoj této měřící techniky vychází z oblasti nanometrologie. Fluktuace indexu lomu vzduchu jsou při interferometrickém měření hlavním zdrojem nejistot. Hodnota této nejistoty se pohybuje na úrovni 10-6 při nepřímém vyhodnocení z fyzikálních parametrů atmosféry.
|
host ::
RSS.