Návrh dusíkové Dewarovy nádoby pro elektronové mikroskopy
Loading...
Date
Authors
Brauner, Tomáš
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Pro pozorování biologických preparátů v elektronových mikroskopech ve stavu blízkém jejich přirozené podobě je nutné vzorek zchladit na kryogenní teploty, nejčastěji s využitím kapalného dusíku (LN2). Za tímto účelem byla navržena LN2 Dewarova nádoba s chlazeným palcem, která bude sloužit pro chlazení držáku vzorků a antikontaminačního štítu skenovacího elektronového mikroskopu (SEM) kombinovaného se zdrojem fokusovaného iontového svazku (FIB). Parametry navržené LN2 Dewarovy nádoby byly ověřeny měřením na zhotoveném funkčním vzorku. Při odhadované maximální tepelné zátěži 2 W na konci chlazeného palce byla dosažena teplota jeho konce 90,8 K. Odpovídající doba výdrže náplně LN2 o objemu 0,91 l je přibližně 11 h. Experimentálně získané hodnoty jsou ve shodě s hodnotami získanými na základě provedených teoretických výpočtů. Navržená LN2 Dewarova nádoba s chlazeným palcem s rezervou splňuje parametry specifikované v zadání této práce.
Observation of biological samples in electron microscopes in a state closest to the native state requires reaching cryogenic temperatures, most often with the use of liquid nitrogen (LN2). For this purpose a Dewar vessel with cooled copper thumb for cooling the sample holder and anticontamination shield inside the vacuum chamber of the scanning electron microscope (SEM) and focused ion beam (FIB) source was designed. Characteristics of the designed LN2 Dewar vessel were validated by measuring executed on the real functional sample. The reached temperature at the tip of the thumb under estimated heat load 2 W was 90,8 K. Corresponding refilling interval of LN2 is about 11 h. Experimentally measured data correlate with theoretically calculated characteristics. The designed Dewar vessel with a cooled thumb fulfills the required properties specified in the thesis assignment with a margin.
Observation of biological samples in electron microscopes in a state closest to the native state requires reaching cryogenic temperatures, most often with the use of liquid nitrogen (LN2). For this purpose a Dewar vessel with cooled copper thumb for cooling the sample holder and anticontamination shield inside the vacuum chamber of the scanning electron microscope (SEM) and focused ion beam (FIB) source was designed. Characteristics of the designed LN2 Dewar vessel were validated by measuring executed on the real functional sample. The reached temperature at the tip of the thumb under estimated heat load 2 W was 90,8 K. Corresponding refilling interval of LN2 is about 11 h. Experimentally measured data correlate with theoretically calculated characteristics. The designed Dewar vessel with a cooled thumb fulfills the required properties specified in the thesis assignment with a margin.
Description
Citation
BRAUNER, T. Návrh dusíkové Dewarovy nádoby pro elektronové mikroskopy [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Základy strojního inženýrství
Comittee
prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D. (člen)
doc. Mgr. Vlastimil Křápek, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Miroslav Bartošík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Stanislav Průša, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2023-06-23
Defence
Po otázkách oponenta bylo dále diskutováno:
Absorptivita a emisivita povrchu.
Důvody dosažení nižší teploty ve skutečnosti oproti simulaci.
Student na otázky odpověděl.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení