2023

Browse

Now showing 1 - 5 of 66

Methods for detecting the frequency of centers of Hydrogen-Cyanine (HCN) hyperfine transitions using a tunable laser in the range 1527 nm to 1563 nm
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Hošek, Martin; Číp, Ondřej; Peterka, Pavel; Vojtěch, Josef
Kyanovodík (HCN) je médiem, jehož absorpční spektrum pokrývá celé telekomunikační C-pásmo. To dělá z HCN vhodného kandidáta pro použití při frekvenční stabilizaci laserů. Tato práce se zaměřuje na přesné měření středů absorpčních čar HCN, což povede k zvýšení užitečnosti tohoto plynu v praxi. Cíle práce je dosaženo pomocí dvou metod laserové spektroskopie, a to lineární absorpční spektroskopie a saturované absorpční spektroskopie. Je sestavena tabulka absorpčních čar HCN, kde nejistota frekvence středů čar dosahuje čtyřicetinásobného zlepšení oproti doposud neměřené nejistotě.
Metodika jízdních testů motocyklu pro identifikace parametrů modelu pneumatik
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Tobiáš, Martin; Porteš, Petr; Ph,D,, Pavel Ščerba,; Magdolen, Luboš
Tématem práce je analýza dynamických jízdních stavů motocyklu v rámci dlouhodobého cíle tvorby nových nástrojů a metod pro účely výzkumu vozidel na Odboru motorových vozidel ÚADI FSI VUT. Cílem práce je vytvoření metodiky umožňující získat z měřené jízdy motocyklu data, využitelná pro tvorbu a ladění modelů pneumatik. Metoda spočívá v realizaci inversních multibody simulací pomocí interně vyvinutých softwarových nástrojů. Ty vyžadují vytvoření věrohodného multibody modelu motocyklu a měřicího systému, který během jízdy s dostatečnou přesností zaznamená veličiny odpovídající stupňům volnosti multibody modelu motocyklu. Součástí vytvářené metodiky je i definice vhodných jízdních manévrů. V práci jsou představeny realizace těchto požadavků, včetně výsledků inversních multibody simulací. Ty jsou v práci dále zpracovány, za účelem ukázky jejich použitelnosti k zamýšlenému účelu. Následně je nabídnuta diskuze nad dosaženými výsledky a možnému pokračování výzkumu.
Polem demagnetizované umělé systémy spinového ledu na čtvercové mřížce: dalekodosahové interakce, původ stochasticity a efektivní termodynamika
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Brunn, Ondřej; Kolařík, Vladimír; Lacour, Daniel; Lassailly,, Yves
V posledních dvou desetiletích se umělé systémy spinového ledu staly významnou experimentální platformou pro zkoumání kooperativních magnetických jevů často spojených s vysoce frustrovanými magnety. Ve srovnání se svými přirozenými protějšky nabízejí umělé systémy spinového ledu vytvořené z vzájemně interagujících magnetických nanostruktur několik klíčových výhod. Díky tomu, že jsou připravovány pomocí mikro nanotechnologických procesů, lze vytvářet rozsáhlou paletu geometrií. Kromě toho lze jejich magnetickou konfiguraci přímo vizualizovat na úrovni spinového stupně volnosti pomocí magnetických zobrazovacích technik. Lokální a globální veličiny lze pak pohodlně měřit v reálném prostoru a čase, a to při téměř libovolné teplotě. Tato doktorská práce se zaměřuje na takové umělé spinové systémy, konkrétně na čtvercovou geometrii, která byla původně navržena jako dvourozměrný (2D) protějšek trojrozměrné (3D) krystalové struktury pyrochlorů. Tento 2D přístup však odstraňuje magnetickou frustraci přítomnou ve 3D a systém se uspořádává konvenčním antiferomagnetickým způsobem, místo aby vykazoval vysoce degenerovaný základní stav podobný spinové kapalině. Na základě strategie navržené v literatuře byla vyrobena pole nanostruktur sestávajících ze dvou vertikálně posunutých submřížek, aby se obnovil účinek frustrace, což umožnilo experimentálně dosáhnout režimu spinové kapaliny. Zachycení magnetických konfigurací získaných po protokolu demagnetizace magnetickým polem odhalilo následující: analýza párových spinových korelací vykazuje odchylky od toho, co předpovídá model čtvercového ledu (krátkého dosahu). Srovnáme-li experimentální zjištění se simulacemi Monte Carlo, naše výsledky ukazují, že magnetostatické interakce dlouhého dosahu nejsou v našich polích, na rozdíl od původního názoru, potlačeny. Poté byly tyto umělé struktury čtvercového ledu použity k pochopení toho, do jaké míry je námi aplikovaný protokol demagnetizace polem stochastickým procesem. Za tímto účelem jsme studovali magnetické konfigurace získané po jednotlivých aplikacích demagnetizačního protokolu. Naše výsledky ukazují, že každý zachycený magnetický mikrostav se podstatně liší od předchozího, ale ne zcela. Analýzou odpovídajících spinových a vertexových konfigurací jsme prokázali, že náš demagnetizační protokol je stochastický proces, ačkoli jsme také pozorovali jednoznačné známky magnetického determinismu, které přisuzujeme přítomnosti drobných nedokonalostí našich umělých systému. Následně diskutujeme možné zdroje náhodnosti v našem experimentu. Nakonec zkoumáme chování řady konvenčních (vertikálně neposunutých) čtvercových mřížek demagnetizovaných magnetickým polem, u nichž se postupně mění parametr mřížky, aby se ladila síla interakcí mezi elementy tvořící systém. Srovnáním experimentálních populací vertexů a párových spinových korelací s předpověďmi Monte Carlo ukazujeme, že mřížková řada je dobře aproximována jedinečným spinovým hamiltoniánem krátkého dosahu zkoumaným při různých efektivních teplotách. Jinými slovy, mřížkový parametr může sloužit jako jistý ovladač pro zkoumání termodynamiky daného spinového modelu.
Studie evoluce laserem indukovaného plazmatu pomocí komplementárních a spektroskopických metod
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Buday, Jakub; Kaiser, Jozef; Novotný, Karel; Pouzar, Miroslav
Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) is a method of analytical chemistry that provides a qualitative and quantitative sample analysis. As this method has been implemented in more and more applications, certain limitations and drawbacks have been raised from this progress. Some of these limitations are connected to the fact, that the ablation process of a~sample is fast and dynamic and the changes of the plasma plume in time and space are a question of a few microseconds. As this can cause certain limitations in the analysis process, there has been a question of how to minimize or eliminate these problems. For this purpose, supplementary methods have been more and more implemented in the LIBS experiments. The goal is simple, acquire more information from the complex process of the ablation and improve the analytical performance of LIBS, be it in the scope of qualitative or quantitative analysis. Here lies the main motivation of this dissertation thesis. Goal of this thesis was to research, implement and utilize supplementary methods, that could be used in combination with the existing LIBS experimental setup. As a result, direct plasma imaging, shadowgraphy and sound analysis systems have been implemented and streamlined into the typical analytical process. Each of these methods brings certain additional information. For direct plasma imaging, it can be the spacious-temporal morphology of the plasma plume, or the distribution of individual elements within its volume. The Shadowgraphy method can be used to calculate the energy spent on the ablation itself, pointing at the thermal properties of the analyzed sample. Lastly, the sound information from the generated shock wave is connected to the amount of ablated mass. Within this thesis, all of the mentioned supplementary methods were examined, and utilized. Insight into these methods together with the LIBS analysis was done individually for each method as well as from the point of their mutual combination. The theoretical information as well as their background is described and discussed. Moreover, the technical information is discussed and analyzed, be it the implementation of the LIBS experiment, or the actual data analysis process. This work will serve as a foundation for further research in this area, where a selection of these methods will be used in several applications that are already using LIBS but suffer from certain limitations. These methods will be used to mitigate the limitation and to elevate the potential use of the LIBS in certain areas and applications.
Tepelný rozklad tuhých biopaliv a související generování jemných částic
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Sitek, Tomáš; Pospíšil, Jiří; Ličbinský, Roman; Svěrák, Tomáš
I přes jinak nesporné výhody je spalování biomasy spojeno s významnými emisemi jemných částic. Odlišné chování různých druhů biomasy při tepelném rozkladu lze do jisté míry vysvětlit odlišným složením, tj. různým obsahem celulózy, hemicelulózy a ligninu. Hlavní náplní práce bylo nalezení emisních charakteristik těchto tří složek při ohřevu v termogravimetrickém analyzátoru. Sledovanými proměnnými byla rychlost ohřevu a obsah kyslíku ve spalovací atmosféře. Výstupem je pak závislost hmotnosti vzorku a také příslušné distribuce částic na teplotě. Z výsledků jsou patrné značné rozdíly mezi jednotlivými vzorky, obecně však nejvyšších emisí dosahuje pyrolýza celulózy. Vyšší obsah kyslíku ve spalovací atmosféře a nižší rychlosti ohřevu způsobují dřívější rozklad vzorku a snižují emise částic. Následuje zhodnocení přenositelnosti na vzorek reálné biomasy na základě jejího známého složení prostým váženým aritmetickým průměrem. V práci lze nalézt také přínosné poznatky z odběru částic a vizualizace elektronovým mikroskopem, doplněné o snímky částic z pyrolýzy vybraných vzorků.

Browse

Recent Submissions