|
|
SMV-2019-10: Charakterizace vzorků Cu slitin za nízkých teplot
Králík, Tomáš
Cílem projektu bylo stanovit elektrickou vodivost osmi vzorků čisté nebo legované mědi při teplotě 4.2 K, 77 K a 300 K v dodaném, žíhaném a vytvrzeném stavu. Z elektrické vodivosti lze stanovit její tepelnou vodivost a z poměru elektrické vodivosti při 300 K a při 4.2 K (hodnota RRR) lze kovy porovnat podle jejich čistoty včetně mechanických poruch v materiálu. Čistá měď je sice nejlepší z hlediska vedení proudu a tepla, nemá ale potřebné pevnostní vlastnosti na rozdíl od legované mědi. Na základě změřené elektrické vodivosti lze vybrat slitinu, která má optimální parametry pro návrh nových proudových přívodů fúzního reaktoru. Z polotovarů materiálů byly vyřezány vzorky pomalým frézováním s průřezem cca 0.15-0.3 mm^2 a délce 33-70 mm.\nJeden vzorek od každé slitiny byl žíhán při teplotě 980°C (1.5 hodiny) a jeden vzorek byl vytvrzen při teplotě 480°C (5 hodin). Všechny vzorky (24 ks) byli připájeny indiovou pájkou na speciální nosič s kontakty pro ctyřvodičové měření odporu. Odpor a vzorků byl měřen střídavým odporovým mostem LakeShore 372.\n
|
|
|
SMV-2019-09: Nové materiály pro kryogeniku
Králík, Tomáš
Výzkum byl zaměřen na stanovení míry emise tepelného záření pěti komerčně dostupných materiálů vhodných pro použití v kryogenice jejichž tepelně radiační vlastnosti nebyli dosud změřeny. Tyto materiály ve formě fólii se používají pro sestavování vakuových izolací nízkoteplotních aparatur používaných v medicíně, průmyslu i při výzkumu vesmíru. Emisivita materiálů byla změřena za podmínek přesně napodobujících podmínky jejich použití v kryogenice. Měření probíhalo ve vakuu v unikátní aparatuře chlazené kapalným héliem při teplotách vzorku mezi 20 K a 300 K.
|
|
|
SMV-2019-76: Servis a uvedení do provozu Dewarovy nádoby na kapalný dusík
Králík, Tomáš
K provozu analytického přístrojů na pracovišti zadavatele je nutná příruční zásoba kapalného dusíku. K zajištění této zásoby bylo zadavatelem rozhodnuto o využití starší nádoby s neznámým stavem její izolace a hodnotou odparu. Odborné zprovoznění Dewarovy nádoby na kapalný dusík a zjištění jejího skutečného odparu vyžaduje řadu odborných znalostí a speciálního vybavení. Bylo provedeno vyčištění čerpacího ventilu nádoby od starého ztvrdlého těsnícího tuku, výměna o-kroužku, vizuální kontrola stavu vnitřní superizolace, přemazání zátky a kroužku silikonovým vakuovým tukem, vyčerpání vakuového izolačního prostoru včetně odplynění superizolace, kontrola těsnosti vakuové izolace héliovým hledačem netěsností, uzavření čerpacího ventilu a jeho zalití vakuovým tukem, prochlazení a naplnění kapalný dusíkem, dlouhodobé měření odparu nádoby. Zjištěný výsledný odpar nádoby je 0.3 litru LN2 za den a doba udržení nádoby ve studeném stavu je tak téměř sto dní.
|
|
|
SMV-2018-23: Experimentální stanovení vlivu kontaminace na tepelně radiační vlastnosti lepicích pásek pro kryotechnické aplikace
Králík, Tomáš
Cílem smluvního výzkumu bylo stanovit vliv možné kontaminace vnější strany hliníkových lepicích pásek na jejich tepelně radiační vlastnosti v rozsahu teplot 10 K až 300 K. Hliníkové lepicí pásky se v kryotechnice běžně používají ke spojování mnohovrstvých izolací, k zakrývání míst s vysokou emisí nebo absorpcí tepelné záření nebo otvorů v radiačních štítech nebo i k upevňování elektrických vodičů. Jedním z požadavků na tyto pásky je co nejnižší emise či absorpce tepelného záření. Tento požadavek zpravidla splňují čisté kovové povrchy. V průmyslu se používají dva typy lepicích pásek. Jeden typ má vnější povrch ošetřen tak, že při odvíjení lepící pásky na její vnější straně viditelně neulpívá lepidlo a druhý typ používá separační pásku ze silikonového papíru, která se před aplikací odvinuje. \nZ obou druhů pásek a hliníkové fólie laminované na PET fólii byli připraveny vzorky vhodné pro speciální na ÚPT vyvinutou aparaturu Emister. V aparatuře byla změřena absorpce tepelného záření vzorkem ze zdroje s vlastnostmi blízkými černému tělesu v požadovaném rozsahu teplot. Teplota vzorku pásky byla rozsahu 5 K až 33 K. Vakuum v nízkoteplotní části aparatury je udržováno kryočerpáním, takže přenos tepla zbytkovým plynem je zanedbatelný.\nPodmínky v aparatuře věrně napodobují podmínky v běžné kryotechnické aparatuře a umožnují tak získání tepelné absorptivity vzorku a velmi přesné porovnání materiálů.\n\n
|
|
|
SMV-2017-26: Upgrade aparatury Spaceman – kapacitní systém měření tloušťky vzorku
Králík, Tomáš
Cílem smluvního výzkumu navazujícího na předchozí spolupráci byla přestavba aparatury Spaceman, tak aby bylo možné získat nová data o prokladech mnohovrstvých izolací. Proklad je tenká tkaná i netkaná textilie ze skelných, organických i přírodních vláken. Aparatura Spaceman měří tok tepla napříč vzorkem spaceru ve vakuu při teplotách v rozmezí 10 K až 290 K a různém stlačení vzorku. Na vzorku je vždy teplotní spád typicky 5 K. V rámci smluvního výzkumu byla aparatura upravena o systém měření tloušťky vzorku in situ metodou měření elektrická kapacity mezi vodivými kontaktními povrchy. Tato úprava zahrnovala částečné rozebrání aparatury, úpravu nebo výměnu některých dílů, navaření nové vakuové průchodky do víka aparatury, vývoj a instalaci elektroniky do vakuového prostoru. Elektronika je v teplé horní části aparatury a elektrická kapacita vzorku je měřena v komoře přes speciální velmi tenký koaxiální kabel. Elektronika dokáže vyloučit z měření vlastní kapacitu kabelu. Upraven byl také původní software v Labview. Vylepšená aparatura byla otestována a bylo provedeno několik srovnávacích měření. Aparatura nyní umožňuje měřit nejen tepelnou vodivost za různých teplot a zatížení, ale i změny tloušťky vzorku v důsledku teplotních dilatací a zatížení, tedy i pružnost vzorku v závislosti na teplotě od 10 K do 290 K.
|
|
|
Effect of thermal radiation on low temperature measurement for various types of temperature sensor installations
Urban, Pavel ; Hanzelka, Pavel ; Králík, Tomáš ; Vlček, Ivan ; Srnka, Aleš
We investigated an effect of thermal radiation (300 K) on precision of low temperature measurement of a sample holder (or sample) in an UHV SEM/SPM microscope working at range down to 20 K for various ways of temperature sensor mounting. We designed a special copper casing for installation of Lake Shore\ntemperature sensors (CernoxTM and Si diodes) encapsulated in SD packages. The sensor body is attached direct to the casing using indium solder. The current leads pertaining to the sensor are thermally anchored but electrically insulated from the casing. Quality of sensors installation in the casing was tested for various ways of mounting on a cooled plate. Insufficient thermal anchoring of electrical wires and thermal shielding were imitated. Comparative measurement was also performed with sensors in SD package mounted without\ncasing. The experiments proved that our special design of temperature sensors casing is adequate for intended application of temperature measurement of sample holder in UHV SEM/SPM microscope. In contrary, measurement precision of unprotected sensors was absolutely unsuitable.
|
|
|
Role of the superconductivity in radiative heat transfer
Králík, Tomáš ; Musilová, Věra ; Srnka, Aleš ; Fořt, Tomáš ; Frolec, Jiří
The absorption and emission of thermal radiation by metals is related to their electrical properties that are influenced by impurities, defects and temperature. We show by some examples of measurements on common metals how different can be the thermal radiative properties. When the heat is transferred across a microscopic vacuum gap in the near field regime, it is possible to achieve a step-like change of the heat\ntransfer based on a superconducting transition. An interesting feature of this effect is the nonlinear thermal conductivity effecting a change of the sign of the differential thermal conductivity across the vacuum gap.
|
|
|
Effect of gold coating on emissivity and absorptivity of Ti-6Al-4V alloy
Frolec, Jiří ; Králík, Tomáš ; Musilová, Věra ; Urban, Pavel
The article provides experimental analysis of total hemispherical emissivity and absorptivity of Ti-6Al-4V alloy before and after deposition of 1-2 .pí.m gold layer. We measured their dependences on the temperature of thermal radiation (varying from 20 K to 320 K) and confronted these results with mechanically polished copper, i.e. with material known for extremely low emissivity and absorptivity. Galvanic deposition of pure gold resulted in significant lowering of original emissivity of Ti-6Al-4V bare surfaces from 15.8 percent to 3.4 percent at 300 K and from 4.1 percent to 1.1 percent at 20 K. Our findings about thermal-radiative properties have practical relevance for an improvement of a low temperature part of an ultra-high vacuum scanning probe microscope\n(UHV-SPM) designed by our group and could also be useful for other applications and low temperature systems.
|
|
| |
|
| |
host ::
RSS.