|
|
Využití suchého ledu při čištění povrchů
Horňák, David ; Konečná, Eva (oponent) ; Máša, Vítězslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá procesem tryskání suchým ledem, který se řadí mezi moderní a efektivní metody čištění povrchů. Z webových stránek výrobců je zřejmé, že je tato metoda hojně rozšířená v průmyslové praxi, ale výzkumných prací, které se touto metodou zabývají, je velice málo. Též chybí odborná literatura, ze které by bylo patrné, do jaké míry je tato metoda v daných průmyslových odvětvích využívána. Z tohoto důvodu je v práci na základě důkladné rešerše proveden systematický přehled aplikací této technologie v průmyslové praxi. Také je podrobně představena technologie tryskání suchým ledem včetně tryskacího stroje a jeho jednotlivých aparátů. V práci je také na charakteristické případové studii ukázána vysoká energetická a ekonomická náročnost procesu tryskání suchým ledem. Z této studie vychází, že 94 % nákladu na čištění je spojených se spotřebou suchého ledu. Z ekonomického pohledu je tedy nutné efektivně hospodařit se suchým ledem. Z těchto poznatků pak vycházejí navržená úsporná opatření, která jsou: • automatizace procesu • aplikace na míru • optimalizace kompresoru • nahrazení stlačeného vzduchu jinou formou energie Zavedení těchto opatření může otevřít cestu k širšímu využití tryskání suchým ledem v průmyslové praxi.
|
|
|
Aplikace elektrického výboje v kapalinách pro čistění nekovových archeologických předmětů
Tihonová, Jitka ; Radko,, Tiňo (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na čištění povrchu historického skla z 18. a 19. století s využitím nízkoteplotních elektrických výbojů v roztocích chloridu sodného a uhličitanu draselného a nalezení nejvhodnějšího nastavení podmínek procesu čištění. Pro tvorbu výboje využívajícího audiofrekvenční zdroj byla použita nerezová elektroda a speciálně vyrobený elektrodový systém s wolframovým drátem v kapiláře z křemenného skla. Pro docílení vhodného posouzení očištění pocházely jednotlivé řady vzorků vždy ze stejného kusu historického skla, které bylo rozřezáno na menší části. Ošetřované vzorky byly vždy před čištěním a po čištění vyfoceny a byla vizuálně porovnána možná změna ošetřovaného místa. Následně byly vzorky analyzovány pomocí LA-ICP-MS s použitím liniového skenu plochy. Byly analyzovány ošetřené oblasti vzorků a porovnány s hodnotami analýz neošetřeného vzorku dané řady, jakožto referenčního složení nečistot na povrchu. Byly vybrány sledované izotopy prvků na základě pravděpodobného složení skla, korozních produktů a zeminy, ve které byly vzorky nalezeny. Analýzy byly dále normalizovány na standard NIST 610. Získané výsledky koncentrací prvků byly převedeny na oxidy. Jako klíčové oxidy pro rozhodování o nejúčinnějším čištění v každé řadě vzorků byly vybrány Na2O, MgO, SiO2, P2O5 a K2O. Jako nejúčinnější čištění vzorku bylo zvoleno to, kde byl největší rozdíl hodnot vybraných prvků mezi čištěným vzorkem a referenčním vzorkem. Byly sestaveny čtyři řady těchto roztoků a pro každou z nich byla měněna jedna veličina. Jako proměnné byly vybrány složení a vlastnosti roztoků, frekvence zdroje napětí a doba opracování. Při proměnné době opracování byly tři vzorky očištěny bez přerušení působení výboje. Pro dva vzorky byla doba opracování rozdělena na intervaly působení výboje 30 sekund s dobou nepůsobení výboje po dobu 1 minuty. Tímto způsobem se zjišťovalo, zda se bude následná povrchová analýza kvalitou lišit vlivem difuze částic do vzorku. Pro všechna čištění byla zaznamenána frekvence zdroje vysokého napětí a vypočteny výkony dodávané do plazmatu. Zároveň před samotným čištěním vzorků byla u řad roztoků s měnící se vodivostí proměřena emisní spektra. Měření na OES probíhalo při zapáleném výboji a emisní spektrum tak zobrazilo aktivní částice plazmatu, které se pravděpodobně zúčastňují čistícího procesu skla. Emisní spektra byla proměřena i po proběhnutí čištění, aby se zjistilo, zda se koncentrace aktivních částic změnily, nebo se objevily spektální čáry látek, které byly odstraněny z povrchu skla. Bylo zjištěno, že nejúčinnější čištění vzorku 1 (změna vodivosti NaCl) bylo v roztoku o vodivosti 900 S/cm. Nejúčinnější čištění vzorku 4 a vzorku 7 (změna vodivosti K2CO3) bylo v roztoku o vodivosti 600 S/cm. Nejúčinnější čištění vzorku 6 (změna frekvence) bylo při frekvenci = (15200 ± 30) Hz. Nejúčinnější čištění vzorku 5 (změna doby opracování) bylo provedeno v rozsahu sedmi minut bez časové prodlevy. V rámci dalšího výzkumu by bylo vhodné vyzkoušet kombinace těchto nejúčinnějších čištění na více vzorcích, aby se tak potvrdily zjištěné poznatky. Dále se výzkum může rozšířit o další roztoky nebo vyzkoušet čištění pomocí jiných plazmových zdrojů (např. mikrovlnných výbojů).
|
|
|
Využití suchého ledu při čištění povrchů
Horňák, David ; Konečná, Eva (oponent) ; Máša, Vítězslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá procesem tryskání suchým ledem, který se řadí mezi moderní a efektivní metody čištění povrchů. Z webových stránek výrobců je zřejmé, že je tato metoda hojně rozšířená v průmyslové praxi, ale výzkumných prací, které se touto metodou zabývají, je velice málo. Též chybí odborná literatura, ze které by bylo patrné, do jaké míry je tato metoda v daných průmyslových odvětvích využívána. Z tohoto důvodu je v práci na základě důkladné rešerše proveden systematický přehled aplikací této technologie v průmyslové praxi. Také je podrobně představena technologie tryskání suchým ledem včetně tryskacího stroje a jeho jednotlivých aparátů. V práci je také na charakteristické případové studii ukázána vysoká energetická a ekonomická náročnost procesu tryskání suchým ledem. Z této studie vychází, že 94 % nákladu na čištění je spojených se spotřebou suchého ledu. Z ekonomického pohledu je tedy nutné efektivně hospodařit se suchým ledem. Z těchto poznatků pak vycházejí navržená úsporná opatření, která jsou: • automatizace procesu • aplikace na míru • optimalizace kompresoru • nahrazení stlačeného vzduchu jinou formou energie Zavedení těchto opatření může otevřít cestu k širšímu využití tryskání suchým ledem v průmyslové praxi.
|
|
|
Aplikace elektrického výboje v kapalinách pro čistění nekovových archeologických předmětů
Tihonová, Jitka ; Radko,, Tiňo (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na čištění povrchu historického skla z 18. a 19. století s využitím nízkoteplotních elektrických výbojů v roztocích chloridu sodného a uhličitanu draselného a nalezení nejvhodnějšího nastavení podmínek procesu čištění. Pro tvorbu výboje využívajícího audiofrekvenční zdroj byla použita nerezová elektroda a speciálně vyrobený elektrodový systém s wolframovým drátem v kapiláře z křemenného skla. Pro docílení vhodného posouzení očištění pocházely jednotlivé řady vzorků vždy ze stejného kusu historického skla, které bylo rozřezáno na menší části. Ošetřované vzorky byly vždy před čištěním a po čištění vyfoceny a byla vizuálně porovnána možná změna ošetřovaného místa. Následně byly vzorky analyzovány pomocí LA-ICP-MS s použitím liniového skenu plochy. Byly analyzovány ošetřené oblasti vzorků a porovnány s hodnotami analýz neošetřeného vzorku dané řady, jakožto referenčního složení nečistot na povrchu. Byly vybrány sledované izotopy prvků na základě pravděpodobného složení skla, korozních produktů a zeminy, ve které byly vzorky nalezeny. Analýzy byly dále normalizovány na standard NIST 610. Získané výsledky koncentrací prvků byly převedeny na oxidy. Jako klíčové oxidy pro rozhodování o nejúčinnějším čištění v každé řadě vzorků byly vybrány Na2O, MgO, SiO2, P2O5 a K2O. Jako nejúčinnější čištění vzorku bylo zvoleno to, kde byl největší rozdíl hodnot vybraných prvků mezi čištěným vzorkem a referenčním vzorkem. Byly sestaveny čtyři řady těchto roztoků a pro každou z nich byla měněna jedna veličina. Jako proměnné byly vybrány složení a vlastnosti roztoků, frekvence zdroje napětí a doba opracování. Při proměnné době opracování byly tři vzorky očištěny bez přerušení působení výboje. Pro dva vzorky byla doba opracování rozdělena na intervaly působení výboje 30 sekund s dobou nepůsobení výboje po dobu 1 minuty. Tímto způsobem se zjišťovalo, zda se bude následná povrchová analýza kvalitou lišit vlivem difuze částic do vzorku. Pro všechna čištění byla zaznamenána frekvence zdroje vysokého napětí a vypočteny výkony dodávané do plazmatu. Zároveň před samotným čištěním vzorků byla u řad roztoků s měnící se vodivostí proměřena emisní spektra. Měření na OES probíhalo při zapáleném výboji a emisní spektrum tak zobrazilo aktivní částice plazmatu, které se pravděpodobně zúčastňují čistícího procesu skla. Emisní spektra byla proměřena i po proběhnutí čištění, aby se zjistilo, zda se koncentrace aktivních částic změnily, nebo se objevily spektální čáry látek, které byly odstraněny z povrchu skla. Bylo zjištěno, že nejúčinnější čištění vzorku 1 (změna vodivosti NaCl) bylo v roztoku o vodivosti 900 S/cm. Nejúčinnější čištění vzorku 4 a vzorku 7 (změna vodivosti K2CO3) bylo v roztoku o vodivosti 600 S/cm. Nejúčinnější čištění vzorku 6 (změna frekvence) bylo při frekvenci = (15200 ± 30) Hz. Nejúčinnější čištění vzorku 5 (změna doby opracování) bylo provedeno v rozsahu sedmi minut bez časové prodlevy. V rámci dalšího výzkumu by bylo vhodné vyzkoušet kombinace těchto nejúčinnějších čištění na více vzorcích, aby se tak potvrdily zjištěné poznatky. Dále se výzkum může rozšířit o další roztoky nebo vyzkoušet čištění pomocí jiných plazmových zdrojů (např. mikrovlnných výbojů).
|
|
|
Thermal desorption spectroscopy in prototype furnace for chemical vapor deposition
Průcha, Lukáš ; Daniel, Benjamin ; Piňos, Jakub ; Mikmeková, Eliška
Cleaning of the sample surfaces is crucial for scanning electron microscopy, especially for\nlow energy electron microscopy or for the deposition of thin layers, such as graphene,\nwhere surface has to be well prepared. In the best case, every unwanted particle should be\ncleaned from the sample surface for best low energy electron microscopy observation or thin\nfilm deposition. Unfortunately, the standard cleaning procedures can leave residues on the\nsample surface. This work is focused on thermal desorption spectroscopy (TDS). TDS is a method of observing desorbed molecules from a sample surface during the increase of\ntemperature of the sample. The aim of this study was to determine optimum conditions:\ntemperature and time, to achieve clean surfaces in the shortest time.
|
host ::
RSS.