|
|
Surface analysis using low-coherence interferometry
Pikálek, Tomáš ; Novák, Jiří (referee) ; Buchta, Zdeněk (advisor)
This thesis deals with low-coherence interferometry, laser interferometry and its combination intended to be used for contactless surface analysis. It outlines theoretical background of laser interferometry and low-coherence interferometry and describes in detail interference fringe center detection techniques used in low-coherence interferometry and their implementation into MATLAB environment. All these techniques theoretically described were analyzed to evaluate their measurement accuracy, resistance to optical dispersion and computational complexity in order to choose the most appropriate technique to be involved into the experiment. Furthermore, the thesis describes design of an experimental setup for optical surface analysis combining laser interferometry and low-coherence interferometry. There are presented experimental results and its comparison with the reference measurement. Overall measurement uncertainty is calculated and discussed too.
|
|
|
Atomic structure of FeRh(001) surface
Ondračka, Václav ; Bábor, Petr (referee) ; Čechal, Jan (advisor)
Alloy of iron-rhodium, Fe50Rh50, shows a low-temperature metamagnetic phase transition between its antiferromagnetic and ferromagnetic state. A detailed description of this transition using the tools of surface analysis has not yet been done. This bachelor’s thesis focuses on preparation and characterisation of the alloy’s clean surface using X-ray photoemission spectroscopy and low-energy electron diffraction. A flat field correction and a diffraction measurement callibration is done using a sample with known crystal lattice in order to quantify the diffraction results.
|
|
|
VOLUMETRIC WEAR ANALYSIS OF HIP JOINT IMPLANTS BY OPTICAL METHODS
Ranuša, Matúš ; Bryant, Dr Michael (referee) ; Dr Prashant K. Sharma (referee) ; Vrbka, Martin (advisor)
Predložená dizertačná práca sa zaoberá analýzou opotrebenia totálnych bedrových endoprotéz za použitia optických metód. V práci bol predstavený nový prístup hodnotenia objemového úbytku materiálu pomocou 3D optického skeneru. Tento nový prístup je časovo efektívny, poskytuje veľké množstvo snímaných bodov na povrchu implantátu. Množstvo bodov umožňuje presnejšiu rekonštrukciu pôvodnej geometrie a prípadné rekonštrukcie nežiaducich poškodení polyetylénovej vložky pri extrakcii. Predstavené metóda bola validovaná za pomoci štandardizovanej gravimetrickej metódy v súlade s ISO 14242. Následne bol optická skenovacia metóda použitá v troch štúdiách zameraných na analýzu opotrebenia, mechanické zmeny artikulujúceho povrchu a mikroštruktúrne zmeny v dôsledku zlyhania implantátu. Analýza 23 extrahovaných polyetylénových vložiek typ Bicon - plus s rozšíreným použitím v Českej republike poukázala na niektoré problémy spojené so zlyhaním implantátu. Adhezívno - abrazívne opotrebenie bolo identifikované v oblasti penetrácie femurálnej hlavice a následné poškodenia ako delaminácia materiálu , plastické deformácie a pitting boli pozorované v okolí tejto oblasti. Analýza materiálových vlastností poukázala na degradáciu mechanických a chemických vlastností, čo bolo prevažne závislé od rozsahu opotrebenia implantátu. U implantátov boli pozorované výrazné plastické deformácie , nárast oxidačného indexu a nižší pomer tvrdosti voči modulu elasticity, v porovnaní s novými vzorkami. Tečenie materiálu a plastické deformácie, ktoré vykazovali všetky extrahované vzorky boli analyzované v závere predloženej dizertačnej práce, na základe testov na nových implantátoch v zábehovom cykle. Cieľom práce je uviesť nový prístup analýzy opotrebenia polyetylénových vložiek za pomoci optických skenovacích metód a preukázať jeho použiteľnosť na analýze súboru extrahovaných implantátov. Výsledky získané pomocou tejto metódy sa ukázali ako vhodné a môžu viesť k lepšiemu pochopeniu procesov opotrebenia a zlyhávania implantátov.
|
|
|
Study of chemical cleaning of surfaces by LEIS method
Staněk, Jan ; Polčák, Josef (referee) ; Bábor, Petr (advisor)
This thesis deal with studying chemical etched surfaces of cadmium telluride crystals (CdTe crystals) by low-energy ion scattering spectroscopy (LEIS method). In the theoretical part, there is description of physical essence of LEIS method, including experimental arrangement of Qtac100 instrument, on which the experiment is measured. The LEIS method is also compared with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). There is summary of properties and structure of CdTe crystals including principle of X-ray detectors, which are the primary use of the crystals. In experimental part there is a description of measuring process, starting with a calibration measurement, ongoing with a chemical etching and ending with a surface analysis. There are examples of LEIS spectra with comments and interpretation including comparison with XPS data.
|
|
|
Factors affecting the quality of machined surfaces after milling operation
Černý, Libor ; Jaroš, Aleš (referee) ; Fiala, Zdeněk (advisor)
This diploma thesis deals with the final quality of the surface under variable working conditions during milling. The first part deals with the definition of qualitative parameters describing surface properties. This is followed by a brief description of the cutting resistance measurements. The thesis is complemented by experimental verification using front milling and its evaluation. The aim of the experiment is to determine the dependence of the surface quality and the size of cutting resistors under the variable working conditions of the machine that do not make a common part of the manufacturing processes.
|
|
|
Study of surface properties of PEDOT:DBSA thin film
Bellan, Boris ; Salyk, Ota (referee) ; Tumová, Šárka (advisor)
This master's thesis deals with the analysis of surface properties, with an emphasis on surface roughness and hydrophilicity of thin films prepared from pure and modified organic conjugated polymers based on poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) for their potential use in bioelectronic applications. The main subject of the work was the surface analysis of the material poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(dodecylbenzenesulfonate) (PEDOT:DBSA), and the influence of secondary dopants such as (3-glycidyloxypropyl)trimethoxysilane (GOPS), ethylene glycol (EG), and dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA) on the change of surface properties of the PEDOT:DBSA polymer was also observed, with the aim of preparing a material with optimized surface properties for bioelectronic applications. In the first part of the experimental work, the surface energy of thin films was investigated by determining contact angles. In the second part of the work, the morphological properties of the surfaces of the prepared thin films were observed and compared using atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), and profilometry.
|
|
|
Characterization of ultra-thin polymer films on solid substrates using different physical techniques
Pop-Georgievski, Ognen ; Rypáček, František (advisor) ; Adam, Pavel (referee) ; Werner, Carsten (referee)
The presented doctoral research was aimed at preparation and characterization of ultra thin polymer films on solid substrates using different physical techniques. Each of these physical techniques probes selectively different characteristics of the films. While some of the techniques are strong in the predetermination of some unique properties of the layers, they might be limited and give no specific/conclusive information about some other important characteristics. Therefore, only the combination of the techniques provides a profound picture of the thickness, architecture, composition and functionality of the films/layers. This combined characterization approach elucidates in details the physical characteristics and the mechanisms responsible for the unique behavior of different polymer films/layers in the application that they are intended for. In the thesis, of particular interest were films of high biomedical, biotechnological and tissue engineering importance, such as: 1. poly(lactide) films formed by grafting "from-" a silanized alacrite thin films (L605 Co-based super alloy), 2. polydopamine (PDA) films that could serve as substrate independent mod- ification platform for further surface modification steps, 3. poly(ethylene oxide)films formed by "grafting to-" PDA modified surfaces, 4....
|
|
|
VOLUMETRIC WEAR ANALYSIS OF HIP JOINT IMPLANTS BY OPTICAL METHODS
Ranuša, Matúš ; Bryant, Dr Michael (referee) ; Dr Prashant K. Sharma (referee) ; Vrbka, Martin (advisor)
Predložená dizertačná práca sa zaoberá analýzou opotrebenia totálnych bedrových endoprotéz za použitia optických metód. V práci bol predstavený nový prístup hodnotenia objemového úbytku materiálu pomocou 3D optického skeneru. Tento nový prístup je časovo efektívny, poskytuje veľké množstvo snímaných bodov na povrchu implantátu. Množstvo bodov umožňuje presnejšiu rekonštrukciu pôvodnej geometrie a prípadné rekonštrukcie nežiaducich poškodení polyetylénovej vložky pri extrakcii. Predstavené metóda bola validovaná za pomoci štandardizovanej gravimetrickej metódy v súlade s ISO 14242. Následne bol optická skenovacia metóda použitá v troch štúdiách zameraných na analýzu opotrebenia, mechanické zmeny artikulujúceho povrchu a mikroštruktúrne zmeny v dôsledku zlyhania implantátu. Analýza 23 extrahovaných polyetylénových vložiek typ Bicon - plus s rozšíreným použitím v Českej republike poukázala na niektoré problémy spojené so zlyhaním implantátu. Adhezívno - abrazívne opotrebenie bolo identifikované v oblasti penetrácie femurálnej hlavice a následné poškodenia ako delaminácia materiálu , plastické deformácie a pitting boli pozorované v okolí tejto oblasti. Analýza materiálových vlastností poukázala na degradáciu mechanických a chemických vlastností, čo bolo prevažne závislé od rozsahu opotrebenia implantátu. U implantátov boli pozorované výrazné plastické deformácie , nárast oxidačného indexu a nižší pomer tvrdosti voči modulu elasticity, v porovnaní s novými vzorkami. Tečenie materiálu a plastické deformácie, ktoré vykazovali všetky extrahované vzorky boli analyzované v závere predloženej dizertačnej práce, na základe testov na nových implantátoch v zábehovom cykle. Cieľom práce je uviesť nový prístup analýzy opotrebenia polyetylénových vložiek za pomoci optických skenovacích metód a preukázať jeho použiteľnosť na analýze súboru extrahovaných implantátov. Výsledky získané pomocou tejto metódy sa ukázali ako vhodné a môžu viesť k lepšiemu pochopeniu procesov opotrebenia a zlyhávania implantátov.
|
|
|
Atomic structure of FeRh(001) surface
Ondračka, Václav ; Bábor, Petr (referee) ; Čechal, Jan (advisor)
Alloy of iron-rhodium, Fe50Rh50, shows a low-temperature metamagnetic phase transition between its antiferromagnetic and ferromagnetic state. A detailed description of this transition using the tools of surface analysis has not yet been done. This bachelor’s thesis focuses on preparation and characterisation of the alloy’s clean surface using X-ray photoemission spectroscopy and low-energy electron diffraction. A flat field correction and a diffraction measurement callibration is done using a sample with known crystal lattice in order to quantify the diffraction results.
|
|
|
Factors affecting the quality of machined surfaces after milling operation
Černý, Libor ; Jaroš, Aleš (referee) ; Fiala, Zdeněk (advisor)
This diploma thesis deals with the final quality of the surface under variable working conditions during milling. The first part deals with the definition of qualitative parameters describing surface properties. This is followed by a brief description of the cutting resistance measurements. The thesis is complemented by experimental verification using front milling and its evaluation. The aim of the experiment is to determine the dependence of the surface quality and the size of cutting resistors under the variable working conditions of the machine that do not make a common part of the manufacturing processes.
|
guest ::
