|
|
Charakterizace sekundárně vytvořených struktur v PN přechodech křemíkových solárních článků
Šicner, Jiří ; Číp, Ondřej (oponent) ; Navrátil, Vladislav (oponent) ; Koktavý, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem a charakterizací sekundárně vytvořených struktur v PN přechodech krystalických křemíkových solárních článků. Pojmem sekundárně vytvořené struktury jsou myšleny struktury vytvořené za účelem potlačení negativního vlivu lokálních defektů a hran na funkci solárního článku. To jsou v prvním případě především laserem vytvořené zářezy sloužící pro izolaci hran solárních článků. Dále pak sekundárně vytvořenou strukturou rozumíme úpravu defektní oblasti pomocí odprašování fokusovaným iontovým svazkem. Teoretická část práce se zabývá stručným úvodem do problematiky solárních článků, je zde uvedena fyzikální podstata solárního článku a technologie spojené s problematikou solárních článků. Experimentální část začíná popisem použitých experimentálních metod. Pro nedestruktivní diagnostiku byly použity metody jak elektrické (VA charakteristiky, šumové charakteristiky), tak i metody optické (měření lokálního vyzařování – CCD kamera, termokamera, lock-in termografie). Dále pak bylo využito skenovacího elektronového mikroskopu (SEM) vybaveného technologií odprašování pomocí iontového svazku (FIB). Postupně jsou zde uvedeny jednotlivé výsledky charakterizace laserem vytvořených struktur. Tyto dílčí výsledky jsou zakomponovány do vytvořené komplexní metodiky pro charakterizaci laserem vytvořených struktur. Experimentální část je pak zakončena prezentací výsledků z výzkumu využití technologie fokusovaného svazku iontů pro odprašování defektních oblastí solárních článků.
|
|
| |
|
|
Monitorování parametrů prostředí v budovách
Slovák, Martin ; Číp, Ondřej (oponent) ; Václavík, Vlastimil (vedoucí práce)
Cílem práce je navrhnout systém pro monitorování životního prostředí v budovách. Teoretická část práce se zabývá tím, o jaké parametry se jedná, proč je důležité tyto parametry životního prostředí monitorovat v budovách a jaké prostředky je potřeba použít. Měřící řetězec je popsán komplexně od počátku, kdy dojde ke změně fyzikální veličiny na elektrickou, přes její úpravu až po její zpracování mikrokontrolerem. Z mikrokontroleru zpracovávajícího měřené veličiny jsou tyto hodnoty dále odesílány. Pro dálkový přenos se jako nejlepší jeví použití technologie ZigBee. V praktické části je navržen systém, který teoretickou část prakticky realizuje. Jsou rozebrány různé typy snímačů, které se liší výstupním signálem. U těchto snímačů je potřeba zajistit přizpůsobující obvod a programovou obsluhu snímačů. Pro naprogramování mikrokontroleru, který řídí činnost je použito vývojové prostředí CodeWarrior. V poslední části je řešen algoritmus sestavení sítě ZigBee.
|
|
|
Digitální metody zpracování trojrozměrného zobrazení v rentgenové tomografii a holografické mikroskopii
Kvasnica, Lukáš ; Číp, Ondřej (oponent) ; Štarha, Pavel (oponent) ; Chmelík, Radim (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá metodami počítačového zpracování obrazových dat v rentgenové mikrotomografii a v digitální holografické mikroskopii. Práce si klade za cíl dosáhnout optimalizací a využitím masivně paralelních grafických karet (GPU -- graphic processing unit) výrazného zrychlení algoritmů jak pro rekonstrukci tomografického zobrazení, tak pro rekonstrukci obrazu v holografické mikroskopii. V oblasti mikrotomografie předkládá práce nové GPU akcelerované implementace filtrované zpětné projekce a filtrace zpětné projekce derivovaných dat. Dále je představena technika normalizace orientace a vyhodnocení 3D tomografických dat. V části týkající se holografické mikroskopie je uveden popis jednotlivých kroků celého zpracování obrazu. Je představena nová původní technika navazování a korekce obrazové fáze poškozené výskytem optických vírů v nenavázané obrazové fázi. Následuje popis rychlé GPU implementace metody kompenzace deformací obrazové fáze a techniky trasování buněk. V závěru je krátce představen program Q-PHASE, který je výsledkem spojení všech algoritmů nezbytných jak pro ovládání, tak rekonstrukci obrazu v holografickém mikroskopu.
|
|
|
Výpočet průběhu potenciálů a simulace chování iontů vápníku v Paulově elektrické pasti
Vadlejch, Daniel ; Oral,, Martin (oponent) ; Číp, Ondřej (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá srovnáním vlastností pohybu zachyceného iontu vápníku v Paulově radiofrekvenční lineární kvadrupólové pasti mezi symetrickým a asymetrickým buzením pasti pomocí numerické simulace. Tyto dva způsoby buzení pasti porovnává zejména z hlediska minimalizace mikropohybu vykonávaného iontem. Detailně analyzuje také sekulární pohyb zachyceného iontu. Společně s vlastnostmi pohybu iontu podrobně ukazuje výsledné průběhy potenciálů v iontové pasti. Pomocí měření sekulárních frekvencí pohybu zachyceného iontu vápníku je ověřena shoda reálného chování iontu s numerickým modelem. Práce také shrnuje a využívá teoretický popis obecných vlastností radiofrekvenčních kvadrupólových pastí.
|
|
|
Stanovení přesnosti měření v nanometrologii
Šrámek, Jan ; Číp, Ondřej (oponent) ; Tykal, Miroslav (oponent) ; Jankových, Róbert (vedoucí práce)
Předkládaná disertační práce se zabývá měřením velmi malých rozměrů v nanometrologii pomocí dotykové nano-sondy, která je součástí třísouřadnicového měřicího stroje. V práci je prezentován nově vypracovaný přístup k problematice hodnocení přesnosti měření v oblasti přesného měření délky. Cílem práce je rozšíření možností měření prováděných na popisovaném přístroji a vytvoření návrhu postupu měření malých součástí včetně stanovení přesnosti měření tohoto přístroje při jeho použití v nanometrologii. Práce prezentuje nově vytvořený postup výpočtu nejistoty měření, který byl základní součástí stanovení přesnosti měření přesného třísouřadnicového měřicího stroje (dále jen nano-CMM). V první části disertační práce je uvedena analýza současného stavu v oblasti vyhodnocování přesnosti měření při realizaci přesných měření délky. Jsou zde definovány a popsány jednotlivé metody používané pro stanovení přesnosti měření nano-CMM. Je zde kladen důraz zejména na aparát stanovení nejistoty měření, kdy je čerpáno z autorových zkušeností z praxe metrologa pracujícího v laboratoři Oddělení Primární nanometrologie a technické délky Českého metrologického institutu v Brně (dále je ČMI Brno). Druhá část disertační práce se zaměřuje na vlastní problematiku stanovení přesnosti délkových měření v nanometrologii s důrazem na provedení souboru měření za dodržení podmínek reprodukovatelnosti a opakovatelnosti. Je zde rovněž popsán a vyzkoušen konkrétní simulační proces, kdy se pomocí metody Monte Carlo provádí simulaci měřicího systému nano-CMM za účelem doplnění nově vytvořeného aparátu pro stanovení nejistoty měření dotykovou nano-sondou na tomto přístroji. Podstatnou součástí této části disertační práce je podrobné vyhodnocení výsledků měření z provedených experimentů za dodržení podmínek opakovatelnosti a reprodukovatelnosti a zejména potřeby stanovení nejistoty měření nano-CMM. Nejistota měření je v disertační práci vyjádřena pro kvantifikaci přesnosti měření tohoto přístroje. Závěr práce shrnuje získané poznatky v oblasti provedeného vědeckého výzkumu včetně jejich vyhodnocení v rámci zvolené metodiky pro stanovení přesnosti měření v nanometrologii. Naznačuje budoucí postup možný v oblasti výzkumu i praktického použití v oblasti metrologické návaznosti a provádění vysoce přesných měření pro zákazníky. Zabývá se i možností využití dalších snímacích systémů použitelných na zkoumaném nano-CMM.
|
|
|
Řízení optického stolku interferenčního mikroskopu na základě obrazové fáze
Kvasnica, Lukáš ; Číp, Ondřej (oponent) ; Chmelík, Radim (vedoucí práce)
Digitální holografická mikroskopie je interferenční zobrazovací metoda využívající principu mimoosové obrazové holografie. Z principu této metody vyplývá možnost rekonstruovat z výstupního signálu mikroskopu jak obrazovou amplitudu, tak i obrazovou fázi, a to prakticky v reálném čase. Tato dvě zobrazení lze získat z jediného obrazového hologramu. Rychlost zpracování obrazového hologramu je omezena rychlostí detekce a výkonem výpočetní techniky. Tato diplomová práce se zabývá vývojem obslužného softwaru pro komunikaci se snímací kamerou a pro zpracování obrazového hologramu. Cílem bylo dosáhnout co nejvyšší počet rekonstrukcí komplexní amplitudy provedených za jednotku času a dosáhnout takových výsledků, aby software využil maximálně možnosti datového přenosu mezi kamerou a počítačem. Dále se tato práce zabývá stabilizací polohy optického stolku reflexního digitálního holografického mikroskopu, která je v principu založena na zpracování rekonstruované obrazové fáze a na zavedení zpětné vazby mezi obrazovou fází a piezoelektrickým aktuátorem optického stolku. V práci jsou prezentovány výsledky měření potvrzující funkčnost stabilizace.
|
|
|
Charakterizace a eliminace termomechanických vlivů v interferometrickém měření délky
Řeřucha, Šimon ; Holá, Miroslava ; Lazar, Josef ; Mikel, Břetislav ; Číp, Ondřej
Neustálé úsilí o rozvoj měření rozměrů v nano- i makroměřítku stále přináší výzvy v oblasti rozšíření velmi přesných měřicích postupů z dobře kontrolovaného experimentálního prostředí s typicky jednorázovým měřicím cyklem na výrobní prostředí s konstantním zatížením. V oblasti laserové interferometrie, která jest jak základním kamenem metrologie délky obecně tak nezbytnou součástí nanometrologie, jsme se zaměřili na dlouhodobou stabilitu měření (tzv. zero-drift) v měřicích scénářích a aplikacích založených na (převážně laserové) interferometrii. Dobře charakterizovaný a kompenzovaný zero-drift měřicí v takové aplikaci nabývá na významu jednak s použitím v prostředí s méně kontrolovaným prostředím a jednak s rostoucím časovým rámcem měření, jako například dlouhá skenování v mikroskopické nanometrologii, dlouhé expozice v elektronové litografii nebo kalibrace s interferometrickou referencí s větším počtem kalibračních bodů nebo opakování. Cílem současného výzkumného úsilí je komplexní zkoumání chybových vlivků a příspěvků k nejistotě měření v souvislosti se zero-driftem v aplikacích založených na laserové interferometrii se zvláštním zaměřením na teplotní vlivy (protože ty se obvykle jeví jako dominantní příspěvek) a přístupy k jejich potlačení. Toto úsilí zahrnuje několik vzájemně se doplňujících se směrů.
|
|
|
Konstrukce modulární miniaturizované aparatury pro zachytávání iontů
Jedlička, Petr ; Pham, Minh Tuan ; Grim, Jakub ; Čížek, Martin ; Čepil, Adam ; Slodička, L. ; Číp, Ondřej
Rozvíjíme novou experimentální aparaturu pro laserové chlazení zachycených iontů, zaměřenou na vysokou homogenitu elektrického pole, modularitu a malé rozměry. Aparatura umožňuje měření s Coulombovskými krystaly a snadnou modifikaci pro různé experimenty. Past s vysokou homogenitou je vytvořena elektroerozivním obráběním, zatímco modularita umožňuje výměnu klíčových částí. Díky miniaturizaci rozměrů dosahujeme větší numerické apertury objektivů a snížení rozměrů magnetického stínění. Tato přenosná aparatura nabízí nové možnosti pro studium iontů a je perspektivní pro aplikace v družicových systémech a průzkumných satelitech.
|
|
|
Frekvenční reference a přenosy
Hrabina, Jan ; Pravdová, Lenka ; Šarbort, Martin ; Čížek, Martin ; Holá, Miroslava ; Oulehla, Jindřich ; Pokorný, Pavel ; Lazar, Josef ; Číp, Ondřej
Příspěvek se zabývá přehledem výzkumných směrů vědecké skupiny “Frekvenční reference” a přenosy oddělení Koherenční optiky Ústavu přístrojové techniky AV ČR - jde o témata frekvenční stabilizace laserů metodami laserové spektroskopie a pomocí vysokojakostních optických rezonátorů, digitální holografii a metody distribuce stabilních optických kmitočtů optovláknovými a bezdrátovými optickými spoji.
|
host ::
RSS.