|
|
Implementation of a Multipurpose Measurement System for (Sub)Terahertz Electron Spin Resonance Spectroscopy
Šedivý, Matúš ; Malik, Aamir Saeed (referee) ; Epel, Boris (referee) ; Vrba, Radimír (advisor)
Spektroskopie elektronové spinové rezonance (také nazývaná elektronová paramagnetická rezonance nebo jen EPR) zahrnuje metody, které zkoumají hmotu prostřednictvím nepárových elektronů. Jednou z progresivních metod EPR je rychlé skenování, které umožňuje pozorovat kinetiku chemických reakcí. Kromě toho nedávný vývoj vysokofrekvenčních součástkách rozšířil použití vysokofrekvenční EPR (HFEPR), které využívají sub-terahertzové až terahertzové vlny. Tato práce se zabývá propojením obou cest do HFEPR spektrometru s rychlým skenováním frekvencí (FRaScan), který byl nedávno vyvinut na CEITEC VUT. Na začátku je stručně uvedena základní teorie k EPR, následovaný přehledem přístrojového vybavení pro HFEPR. V praktické části je popsáno technické řešení spektrometru. Důraz je kladen na implementaci softwaru, pomocí kterého je spektrometr ovládán a měření jsou automatizována. Následně jsou ukázány příklady z měření pevných látek, konkrétně karbidu křemíku dopovaného vanadem (SiC:V), ftalocyaninu líthia (LiPc) a krystalu 1,3-bisdifenylen-2-fenylallylu (BDPA). Příklady demonstrují schopnosti spektrometru získat multifrekvenční vlnově spojitá EPR spektra a frekvenčně rozmítaná spektra v závislosti na teplotě a orientaci vzorku, a taky spektra pomocí rychlého skenování frekvencí
|
|
|
Low temperature tests and fracture toughness of selected ceramic materials
Beck, Branislav ; Drdlík, Daniel (referee) ; Chlup, Zdeněk (advisor)
Diploma thesis deals with the determination of fracture toughness values of sintered silicon carbide and casted basalt using both the Single Edge V-Notch Beam (SEVNB) and the Chevron Notched Beam (CNB) methods at room and cryogenic temperatures. The first part of this thesis offers general overview and categorization of ceramic materials. Fracture mechanics of the ceramic materials and available fracture toughness testing methods are discussed in following chapters. The last section in the theoretical part is aimed to the microstructure and properties of the silicon carbide. Experimental part of the work summarizes methods used for characterization of selected materials from the microstructural and fracture point of view. Preparation of samples for microstructural observation and samples for fracture toughness determination are described in details. The results of the fracture toughness data for sintered silicon carbide and cast-basalt obtained at room temperature and at -100 °C are displayed. Consideration of possible measurements errors and application of various fracture toughness testing methods are discussed in the next chapter of this work. The difference in the fracture toughness values with the decrease of testing temperature was found. The difference depends on both, the used method of fracture toughness determination and the material used for the tests. The most important results gained during the experimental work are summarized in the chapter “Conclusions”.
|
|
|
Development of negative electrodes for lithium-ions batteries
Drahokoupil, Petr ; Libich, Jiří (referee) ; Sedlaříková, Marie (advisor)
This thesis deals with lithiation of negative electrode li-ion batteries. In this thesis is used several electrode materials: carbon, FeCl3, lithiated carbon electrodes and silicon carbide. Reduction of irreversible capacity lithium-ion batteries leads to increased capacity and also we can use new materials as a positive electrode. Thesis deals with the differences in the properties of materials using lithiation and their use in practice
|
|
|
Nanocomposites with a metal matrix
Chlupová, Monika ; Kohout, Jan (referee) ; Zapletal, Josef (advisor)
This baechelor thesis is focused on metal matrix nanocomposites (MMNCs), whose research has started recently. In the first part of this thesis are generally defined composite materials, the larger part is dedicated to metal matrix composites (MMCs), on which are described the strengthening mechanisms that are also applied to MMNCs. The second part of the thesis is focused specifically on MMNCs. The concept of MMNCs and their distribution is defined first, followed by a definition of the reinforcement that can be used for the production of MMNCs. There are also described the posibilities for the production of these reinforcing phases, and their influence on the structural and mechanical properties of the final MMNCs. This section is followed by a description of possible processes of MMNCs production with their advantages and limitations. The last part outlines how research and development of these materials should be carried out in order to be commercially produced and used in the future.
|
|
|
Drivers for power SiC MOSFET transistors
Vitek, Vojtech ; Vorel, Pavel (referee) ; Procházka, Petr (advisor)
The bachelor thesis describes gate driving principles of power MOSFET transistors made of silicon carbide material. The autor's aim is describing a different types of gate drivers and basic rules during process of designing gate drivers. In the theoretical part, the author will mount printed circuit board of gate driver designed on UVEE FEKT VUT Brno and verify functionality.
|
|
|
DC-DC converter for onboard charging of electric vehicles
Holub, Miroslav ; Červinka, Dalibor (referee) ; Folprecht, Martin (advisor)
This master thesis deals with design of DC-DC converter for onboard charging of electric vehicle. Developed converter will mainly be used for charging stationary traction battery in laboratory. Output voltage of this charger will be adjustable by user in between 200 V and 450 V depending on the current charged battery configuration. Output current limit is set at 8 A. Since the converter will be supplied from standard household socket, the problem of power factor correction must be solved during the design. That is because a large part of this thesis is focused on describing the problematics of power factor correction. After that, active PFC module is designed, completed and performance of this module is verified. To achieve low overall losses and thus be able to keep small volume of the system, modern switching components based on Silicon Carbide were preferred. Beside laboratory use, completed system will be used to emphasize volumetric difference between onboard chargers based on old versus modern switching components.
|
|
|
Negative electrode materials for lithium-ion batteries
Šikuda, Milan ; Vondrák, Jiří (referee) ; Libich, Jiří (advisor)
This theses deal with a study of basic functional principles of cells. It is focused on carbon materials, which are the basic for negative electrode masses of lithium-ion accumulators. The aim of this work is understanding principle lithium-ion accumulator, get an overview about the most widespread materials currently using for negative electrode materials with measuring their characteristics. Then compare characteristics of carbon materials with alternatives materials for negative electrode on the base of silicon. First part of the work is devoted of principle functionality lithium-ion accumulators together with description of galvanostatics and potentiostatics measuring methods. Practical part deals with preparation and measuring negative electrode masses characteristics.
|
|
|
Testing of Surge Arresters
Jeřábek, Lukáš ; Paar, Martin (referee) ; Krbal, Michal (advisor)
This bachelor's thesis is devoted to metal oxide surge arresters. After historical and theoretical introduction, which explains their principles and describes their characteristical properties, analysis of the standard IEC 60099-4 and testing according to the standard with focus on the type tests follows. This chapter is also amended with review of the standard's imperfections and with its most probable future development. The work concludes with a market survey, a review of the largest manufacturers and a comparison of their products.
|
|
|
Experimental flyback switching supply 1200 W/150 kHz with SiC switches
Grom, Martin ; Huták, Petr (referee) ; Vorel, Pavel (advisor)
This master’s thesis deals with design and construction of experimental flyback converter with utilization of novel lossless clamp circuit for switching transistor and with utilization of silicon carbide devices. The issue of flyback converter for higher power and possible control strategies are discussed. The thesis also describes power and control circuits design, design of PCB, construction of the converter and measured waveforms. End of the thesis contains technical documentation of designed board. Designed converter was successfully built and tested.
|
|
|
Non-Destructive Local Diagnostics of Optoelectronic Devices
Sobola, Dinara ; Pína,, Ladislav (referee) ; Pinčík,, Emil (referee) ; Tománek, Pavel (advisor)
Chceme-li využít nové materiály pro nová optoelektronická zařízení, potřebujeme hlouběji nahlédnout do jejich struktury. K tomu, abychom toho dosáhli, je však nutný vývoj a aplikace přesnějších diagnostických metod. Předložená disertační práce, jako můj příspěvek k částečnému dosažení tohoto cíle, se zabývá metodami lokální diagnostiky povrchu optoelektronických zařízení a jejich materiálů, většinou za využití nedestruktivních mechanických, elektrických a optických technik. Tyto techniky umožňují jednak pochopit podstatu a jednak zlepšit celkovou účinnost a spolehlivost optoelektronických struktur, které jsou obecně degradovány přítomností malých defektů, na nichž dochází k absorpci světla, vnitřnímu odrazu a dalším ztrátovým mechanismům. Hlavní úsilí disertační práce je zaměřeno na studium degradačních jevů, které jsou nejčastěji způsobeny celkovým i lokálním ohřevem, což vede ke zvýšené difúze iontů a vakancí v daných materiálech. Z množství optoelektronických zařízení, jsem zvolila dva reprezentaty: a) křemíkové solární články – součástky s velkým pn přechodem a b) tenké vrstvy – substráty pro mikro optoelektronická zařízení. V obou případech jsem provedla jejich detailní povrchovou charakterizaci. U solárních článků jsem použila sondovou mikroskopii jako hlavní nástroj pro nedestruktivní charakterizaci povrchových vlastností. Tyto metody jsou v práci popsány, a jejich pozitivní i negativní aspekty jsou vysvětleny na základě rešerše literatury a našich vlastních experimentů. Je také uvedeno stanovisko k použití sondy mikroskopických aplikací pro studium solárních článků. V případě tenkých vrstev jsem zvolila dva, z hlediska stability, zajímavé materiály, které jsou vhodnými kandidáty pro přípravu heterostruktury: safír a karbid křemíku. Ze získaných dat a analýzy obrazu jsem našla korelaci mezi povrchovými parametry a podmínkami růstu heterostruktur studovaných pro optoelektronické aplikace. Práce zdůvodňuje používání těchto perspektivních materiálů pro zlepšení účinnosti, stability a spolehlivosti optoelektronických zařízení.
|
guest ::
