centrum pro inovace a transfer technologiíalisi.isibrno.cz/upload/files/esbornik-laser57w.pdf ·...
TRANSCRIPT
© 2017, Ústav přístrojové techniky AV ČR, v.v.i.
ISBN 978-80-87441-22-0
Zámecký hotel Třešť, 8. – 10. listopadu 2017
Elektronický sborník příspěvků multioborové konference
LASER57
9 788087 441220
Centrum pro inovace a transfer technologií
Elektronický sborník příspěvků multioborové konference
LASER57
Zámecký hotel Třešť, 8. – 10. listopadu 2017
© 2017, Ústav přístrojové techniky AV ČR, v.v.i.
ISBN 978-80-87441-22-0
ÚVODNÍ SLOVO
Před 57 lety byl představen veřejnosti první laser. V prvních měsících jeho života nebylo jasné, k čemu je vlastně užitečný a chvíli to vypadalo, že jeho využití bude spíše v kategorii „pouťová atrakce“. Díky podobným lidem jako jste vy, účastníci konference LASER57, pronikl laser do velmi širokého spektra oborů lidské činnosti a dokonce i v běžném životě nás lasery obklopují na každém kroku.
Posouvejme tyto hranice společně …
V Brně dne 30. října 2017
Bohdan Růžička a organizační tým
Ústav přístrojové techniky AV ČR, v.v.i. - Akademie České republiky - Královopolská 147 - 612 64 - BrnoČeská republika - tel.: +420 541 111 - fax.: +541 514 402
Laserové svazky zaostřené do makrosvěta i mikrosvěta
Speciální technologie
Elektronová mikroskopie
Kryogenika a supravodivost
Lasery pro měření a metrologii
Elektronová litogra�e
Pokročilé výkonové laserové technologie
Měření a zpracování signálů v medicíně - MediSIG
Jaderná magnetická rezonance
Mu
OB
PŘE
PR
ŘE
STA
CH
ZPR
HY
MO
SPE
EXMIK
OP
SYVLBIO
VY
NÁ
AD
DE
NO
PO
VL
INT
FLUMO
LA
ODINT
LA
ANPEVLAOP
VY
VL
PO
PA
ultioborová k
BSAH
EDSTAVENÍ F
ODUCTIVE LA
EŠENÍ VYSOCE
ABILIZOVAN
HARACTERIZI
RACOVÁNÍ A
YBRIDNÍ SVAŘ
OŽNOSTI DĚL
ECIÁLNÍ OPT
XPERIMENTÁLKROFLUIDNÍ
PTICKÝ VLÁK
YSTÉM ADAPTLÁKEN ONIKA A LAS
YUŽITÍ TERMO
ÁVRH, VÝROB
DAPTÍVNE RIA
ETERMINISTIC
OVINKY ZE SV
KROČILÉ ME
LIV DVOJLOM
TERFEROMET
UORESCENCEONITOROVÁN
ASEROVÁ PRO
DSTRANĚNÍ 2πTENZITY ELE
ASEROVÝ STA
NALÝZA GEOMVNOLÁTKOV
ASERU PTICAL SPIN D
YUŽITIE METÓ
LASTOSTI HYB
VRCHY A TE
ARTNEŘI A SP
konference L
FIRMY NARR
ASER SHOCK
E PŘESNÝCH
NÝ LASER PRO
ING PARTICL
A VYHODNOC
ŘOVÁNÍ VYS
LENÍ KERAMI
TICKÁ VLÁKN
LNÍ FLUORESÍCH ČIPECH
KNOVÝ SENZO
TIVNÍHO SMĚ
SEROVÉ MIKR
OGRAFIE PŘI
BA A MĚŘENÍ
ADENIE: OD F
CKY APERIOD
VĚTA SPECTR
ETODY LASER
MU V MATERI
TRICÝ SYSTÉ
E A POVRCHENÍ ENZYMATI
OCESNÍ OPTIK
π NEJEDNOZNEKTROMAGNE
ANDARD PRO
METRICKÝCHVÉHO ND:YAG
DRIVEN DYNA
ÓD ML PRI AN
BRIDNÍCH LA
NKÉ VRSTVY
ONZOŘI KON
ASER 57, 8.
RAN
K PROCESSING
POLOHOVAC
O SPEKTROSK
E PAIRS OPTI
COVÁNÍ OPTIC
SOKOPEVNOS
CKÝCH MAT
NA A SENZOR
SCENČNÍ ZAŘ
OR PRO MĚŘE
ĚROVÁNÍ LAS
ROSTRUKTUR
APLIKACÍCH
Í OPTOMECHA
FYZIKY K CH
DICKÉ OBRAZ
RA-PHYSICS
ROVÉHO SVA
ÁLU VLNOMĚ
ÉM PRO MĚŘE
EM ZESÍLENÁICKÝCH REAK
KA NOVÉ GEN
NAČNOSTI REETICKÉHO PO
METROLOGI
H VLASTNOSG LASERU A K
AMICS OF MI
NALÝZE SIMS
ASTIG SVARŮ
Y PRO VÝKON
NFERENCE
. – 10. listop
G
CÍCH SYSTÉM
KOPII SE ZCH
ICALLY BOUN
CKÉHO SIGNÁ
STNÍCH OCEL
TERIÁLŮ PULS
RY V ÚPT AVČ
ŘÍZENÍ PRO D
ENÍ GRADIEN
SEROVÉHO SP
ROVÁNÍ
H R&D
ANICKÝCH S
HÉMII
ZOVÉ ZAŘÍZE
AŘOVÁNÍ
MĚRU NA MĚŘ
ENÍ DEFORMA
Á RAMANOVAKCÍ
NERACE
EKONSTRUKCOLE
II DÉLKY A Č
STÍ OTVORŮ VKVAZIKONTI
ICROPARTICL
S DÁT LIGNÍN
Ů OCELI S460M
NNOU LASER
adu 2017, Z
MŮ
HLAZENÝMI IO
ND IN A TRAC
ÁLU Z VLÁKN
LÍ
SNÍM ND:YAG
ČR
DIELEKTROFO
NTU TEPLOTY
POJE VYUŽÍV
OUSTAV PRO
ENÍ
ŘENÍ VLNOVÉ
ACE TENKÝC
A SPEKTROSK
CE FÁZE ŘEŠ
ČASU
VRTANÝCH VINUÁLNÍHO Y
LE OPTICALL
NOVÝCH KOM
MC
ROVOU OPTIK
Zámecký hote
ONTY KALCI
CTOR BEAM
NOVÝCH PRV
G LASEREM
ORETICKÉ TŘÍ
Y
VAJÍCÍHO SVA
O DUV APLIKA
É DÉLKY
H MEMBRÁN
KOPIE V MIKR
ENÍM ROVNI
V OXIDOVÉ KYTTERBIOVÉH
Y TRAPPED I
MPOZITOV
KU
el Třešť
IA
VKŮ
ŘÍDĚNÍ KAPÉN
AZEK OPTICK
ACE
N
ROFLUIDICE
ICE PRO TRAN
KERAMICE POHO VLÁKNOV
IN VACUUM
1
1
1
1
1
1
2
2
NEK V 2
2
KÝCH 2
3
3
3
3
3
4
4
4
4
PRO 4
5
NSPORT 5
5
OMOCÍ VÉHO
5
5
6
6
6
9
10
11
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
41
43
45
47
50
52
54
56
58
60
62
64
Mu
JM
Ar
Bio
Br
Bř
Če
Číp
Číž
Da
Eli
He
Ho
Hr
Hu
Ch
Jel
Jež
Kn
Ko
Ko
Ko
Ku
La
Lé
Le
Le
Lo
Ma
Mi
Mo
Mr
No
No
Pe
Ph
ultioborová k
MENNÝ
rátor
olková
rajer
řezina
ermák
p
žek
amková
iáš
elán
orník
rabina
ucl
hmelíčková
línek
žek
nápek
očí
olka
ožmín
uboš
azar
édl
elek
ešundák
orenc
atějka
ikel
oser
rňa
ovák
ovák
eca
ham Minh
konference L
Ý REJST
Pavel
Viera
Jan
Petr
Adam
Ondřej
Martin
Jana
Josef
Radek
Petr
Jan
Václav
Hana
Michal
Jan
Alexandr
Lukáš
Zdeněk
Pavel
David
Josef
Vít
Jakub
Adam
Dusan
Milan
Břetislav
Martin
Libor
Jiří
Pavel
Marek
Tuan
ASER 57, 8.
ŘÍK
9
28
10
11
30
12 5
12 5
14
16 2
26
18 4
12 5
12
20 5
22
14 2
38
16 2
28
30
32
12 4
50
34
12
36 6
38
22
40
18 4
52
52
43
12
. – 10. listop
54
54
26
41 62
54
56
24 47
26
45
60
41 62
adu 2017, ZZámecký hoteel Třešť
Mu
Pik
Pil
Pin
Po
Pr
Ře
Ři
Str
Sv
Sz
Šeb
Šif
Ur
Vá
Ze
ultioborová k
kálek
lát
ntr
okorný
ravdová
eřucha
háková
raka
vak
öcs
bestová
fta
rban
áclavík
emánek
konference L
Tomáš
Zdeněk
Pavel
Petr
Lenka
Šimon
Lenka
Václav
Vojtěch
Vojtech
Hana
Radim
František
Jan
Pavel
ASER 57, 8.
45
24 4
50
52
54
12
20 5
32
58
60
18 4
26
26
64
14 2
. – 10. listop
47
56
41 62
24 47 58
adu 2017, ZZámecký hoteel Třešť
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
PŘEDSTAVENÍ FIRMY NARRAN
Pavel Arátor Narran s.r.o. Bayerova 802/33, 602 00 Brno tel.: +420 511 110 511, e-mail: [email protected], www.narran.cz
Obor: výkonové laserové technologie
Firma Narran existuje na trhu již od roku 2013. Začínali jsme servisem laserů a stále rozšiřujeme naše portfolio.
Co nabízíme? zkušenosti s lasery ve vědeckém a průmyslové oblasti široké portfolio služeb a produktů naše vlastní výrobky certifikát ČSN EN ISO 9001: 2009 individuální přístup ke klientům rychlé řešení technických problémů prodej laserových zařízení, optiky a laserových měřidel distributor celosvětových výrobců laserů, optiky (SEI Laser, OptoSigma, Macken
Instruments) dodavatel náhradních dílů prodej přístrojů pro měření laserů NARRAN prodej speciálních strojů servis laserových strojů rychlá reakce na potřeby zákazníků
poradenské činnosti bezpečnostní školení a audity laseru
Mu
PR JaDaHiFyzZa e-m
Ob
Vývytpronammaompralze
ParMaMaZprVeProVý
Me
Ackby HiL202supPro
ultioborová k
RODUC
n Brajer,anijela RoLASE Cezikální ústaRadnicí 82
mail: Brajer@
bor:lasersh
ýzkum, vývtvrzování pogresivní temáhaných ateriálu tlak
mezují vznikaktického up toto povrch
rametry techaximální hmax. velikost racovávanýlikost svazk
oduktivita : ýsledky :
etody měřen
knowledgemthe Europea
LASE CoE: 20 research pported by thoject No. LO
konference L
TIVE L
, Jan Kauostohar, Jntrum v AV ČR, v8, 252 41 [email protected], te
hockpeeni
voj a aplikpovrchu maechnologií, součástí. L
ková zbytkok a rozvoj pplatnění zejhové zpraco
hnologie motnost dílc
dílce : ý materiál : ku :
ní vlastností
ments HiLAan Regional Grant No. Cand innovati
he Ministry o1602, and La
ASER 57, 8.
ASER S
ufman, MaJan Mádl,
v. v. i. Dolní Břežanl.: 736 288
ing,rázová
kace laserovateriálu ráz
která umoLaserový pová napětí, povrchovýcjména v letování využít
e :
í povrchu:
ASE CoE: ThDevelopmen
CZ.02.1.01/0.ion program
of Education,arge Researc
. – 10. listop
SHOCK
arek Böh, Tomáš M
ny 646
vlna,vytvr
vých technzovou vlnoožňuje výr
paprsek genkterá význ
ch trhlin. Dteckém průmt i na ostatn
20 kg (pro 1 m slitiny titanaž 3 mm x až 200 cm2
rovnoměrnmm, Prodlměření zbyodvrtávacíúnavové p
his article Pnt Fund and.0/0.0/15_00
mme under g, Youth and ch Infrastruct
adu 2017, Z
PROCE
m, Sanin Mocek
rzovánípov
nologií Lasou vyvolanrazné zvýšeneruje v pamně zlepšíky svým mmyslu, ale
ní průmyslov
speciální př
nu, hliníkov3 mm
2/hod né zpevněníloužení živoytkového naí metodou (
pevnosti a ži
roductive lad the state b06/0000674) grant agreemSports of theture Project N
Zámecký hote
ESSING
Zulic, Xa
vrchu
ser Shock nou laseremení únavovpovrchové šují únavovmožnostem díky zvyšovvé aplikace
řípady až 30
vé slitiny, ne
í povrchovéotnosti součapětí RentgeASTM normivotnosti ma
ser shock prudget of theand by the E
ment No. 739e Czech RepNo. LM2015
el Třešť
avier Arn
Peening (Lm, je velmvé živostnovrstvě zpr
vé vlastnosttato techno
vání produk.
00 kg)
erezové oce
é vrstvy do hčásti enovou difrma E 837), ateriálu
rocessing wae Czech RepEuropean Un9573. This wpublic (Progr5086).
noult,
LSP), nebomi moderní
osti cyklickracovávanéhi materiálu ologie nalézktivity laser
eli
hloubky až
rakcí a měření
as co-financepublic (projenion's Horizowork was alrammes NPU
oli a
ky ho
a zá rů
1
ed ect on so
U I
Mu
ŘE
PeOpKřiE-m
Ob SpoproPhy
Díkprapočos kma Přínavaut
ultioborová k
EŠENÍ V
etr BřezinptiXs, s.r.o. ivoklátská 3mail: klecka
bor: laserov
olečnost Opo vysoce přeysik Instrum
ky obrovskýakticky všecčínající piezkombinujíc
agnetické m
spěvek je zvazování optomatizaci a
konference L
VYSOCE
na
37, 199 00 [email protected]
vá techniky,
ptiXs, s. r. oesnou metromente, jenž
ým investicchny myslitezo aktuátorecích různé dotory a dalš
aměřen na pptických vláa další.
ASER 57, 8.
E PŘESN
Praha 9 Tel.z
nanopoloh
o. se zabýváologii. V obpatří mezi s
ím a inovacelné druhy pem a končícruhy pohonší.
praktické ukáken ve foto
. – 10. listop
NÝCH P
.: +420 607
hování, piezo
á komplexníblasti polohosvětové jedn
cím v posledpohonů a dí
cí komplexnnu jako jsou
kázky řešenonickém prů
adu 2017, Z
POLOH
7 014 278
o-aktuátory
ími dodávkaování spolupničky v obla
dních letechíky tomu je
ním polohovu servomoto
ní polohovánůmyslu, polo
Obr 1: (6 stupňoptickýc
Obr 2: Qpřesný pse velko
Zámecký hote
HOVACÍ
y
ami přístrojpracuje s něasti nanopo
h se porfolioschopno na
vacím systémry, krokové
ní pro různáohování v rt
Přesný vláknňů volnosti pch komponen
Q-845 Q-Mopolohovací mou tuhostí
el Třešť
ÍCH SYS
ové a laseroěmeckým vý
olohování.
o PI rozrostabídnout řešmem čítajíc
é motory, lin
á zadání jakrtg mikrosko
nový vyrovnápro polohovántů)
otion® Spacemini-hexapod
STÉMŮ
ové technikýrobcem
tlo na šení cím desítky neární
ko je opii,
ávací systém ání vláken a
eFAB, vysoced vyznačující
ky
e í
Mu
STZC
MaŠimÚstKrá
Ob
Spezacspeo jZárgenspelasevlnionzdrdélpřemoprostab
Obrakusestposfotolase
ultioborová k
TABILIZCHLAZ
artin Čížemon Řeřutav přístrojoálovopolská
bor: spektro
ektroskopiechyceném vektrální emiednotky Hzroveň musínerace normektroskopie,ery. Náš př
nové délce ntem kalcia roj koherentlce 729 nmeladitelný podulace 2 koudu laserobilizovanéh
r. 1: Schémaustooptický mtavy, AOM2 ouvají optick
odetektor. PDeru na vstupu
konference L
ZOVANENÝMI
ek, Minh ucha, Janové technikyá 147, Brno
oskopie, stab
e s vysokýv elektrickéisní čáry muz, neboť doí být excitamálů optick, proto bývříspěvek při729 nm, kt40Ca+ v lab
tního zářenm. Šířka spe
omocí piezkHz. Rychlové diody ho hodinové
a sestavy prmodulátor. AO
posouvá optikou frekvenc
D1 snímá zářeu do rezonátor
ASER 57, 8.
NÝ LASEI IONTY
Tuan Ph Hrabinay AVČR, v, 612 64 Br
bilizace lase
m rozlišené pasti vyžusí respektooba života ační laser pkých frekvevají často tibližuje proterá bude vboratoři Úsí je použit d
ektrální čáryoelektrickéhé jemné las šířkou p
ého laseru.
o stabilizaci OM1 slouží kckou frekven
ci laseru pro ní odražené nru, PD3 sním
. – 10. listop
ER PROY KALC
am, Adama, Josef Lav.v.i., Oddělrno, +420 54
erů, PDH m
ním provážaduje vys
ovat dobu žiexcitované
přeladitelnýencí – optitakové exciobíhající vývyužívána pstavu přístrodiodový lasy laseru beho aktuátor
adění v řádupásma 50
excitačního k posunu optinci a ovládá i účely spektna vstupu rez
má intenzitu z
adu 2017, Z
SPEKTIA
m Lešundazar a Onlení koheren41 514 527,
metoda
áděná na soce koherivota excitoho přechod v řádu jedických hoditační laser
ývoj sestavypro spektrosojové technser s externíz použití stru v rozsahuu stovek MMHz. Na
laseru na vlické frekvencintenzitu lasertroskopie. EOzonátoru pro úzáření vystupu
Zámecký hote
TROSKO
dák, Václandřej Číp nční optiky , cizek@isib
dopplerovsentní excitvaného přec
du bývá midnotek až ddin – je zalry označováy hodinovéhskopii se z
niky AV ČRím rezonátotabilizace jeu cca 10 GH
MHz je možobr. 1 je
nové délce 7ce laseru a oru na vstupu OM – elektrúčely PDH m
ujícího z rezon
el Třešť
OPII SE
av Hucl,
brno.cz
sky zchlaztační laser.chodu. Typinimálně v desítek MHaložena na ány jako tzho laseru przchlazeným R v Brně. Jorem pracuje cca 300 kHz s max. šžné modulae schéma
729 nm. Legovládání inten
do rezonátorrooptický mometody. PD2 nátoru. DDS
zeném ion. Šířka jeh
picky se jednřádu sekun
Hz, [1]. Novtomto druhzv. hodinovracujícího nzachycený
Jako primárící na vlnov
kHz. Laser šířkou pásmací čerpacíhcelé sestav
genda: AOM nzity na vstupru, AOM3, 4,odulátor. PD snímá intenzi– obvod přím
ntu ho ná
nd. vá hu vé na
ým rní vé je
ma ho vy
– pu , 5
– itu mé
Mu
diginastA –Opjakvyrv teantprimzalmotétovysodpudrvysje tRydioprosigrezfrekrozvět VýredzpovýsStestejdeta sts pkavposzernulrozzrc Lite[1] Inte[2] Scie Dalstab PodTeninfrproj
ultioborová k
itální syntézy tavovat vzájem
– vf zesilovač.ptická frekvkostní rezonrobena z mermostatizotivibrační pmárního lasožena na fá
odulátorem o technikysokofrekvenpovídá odlaržuje tento fsokofrekventvořena kaschlá větev
odou a tím ováděna dignálovém pr
zonátoru laskvencí do 2
zsah reguláttví, [2].
ýsledná šířkadukována déožděním. Sostupu kavityejnosměrné jnosměrné útektoru. Mtabilizovanéeriodou něvity. Dalšímsunout pracro-crossing lový. Pro kztažnosti ULcadlech rezo
eratura Ye, J., Blatt,
ernational JourRoger van Zeences – Vol. 4
lší oblasti bilizace laser
děkování nto metodolograstruktura byjekty č. LO12
konference L
harmonickéhmnou fázi a fr ence laseru
nátor s finesmateriálu Uované vakupodložce v bseru na mód
fázové detek(EOM) v z
y chová jnční signáladění primfázový posunční (rychloskádou oper
má šířku pzpůsobovatgitálním prrocesoru. Peru a umož
2 kHz. Takotoru na nízk
a pásma regélkou vedenoučasná měy ukazují, žnapětí na vúrovni 1 V
Měření freého hřeben
ěkolika sekum úkolem covní teplotpointu), kde
konkrétní seLE hraje roonátoru.
S., Boyd, M. rnal of Moder
ee, J. Patrick L40, Academic
zájmu s narů
gický výzkumyla podpořena212, CZ.1.05/2
ASER 57, 8.
ho signálu genrekvenci signá
u je pomocísou lepší neULE vyznuové komořboxu zajišťud rezonátorkci poměruáření odražjako fázov, jehož fáz
márního laseun na nulovou) a nízkoračních zesipásma cca t malé rychroporcionálomalá věteňuje tím pro
ováto dvouských frekve
gulační smyní optickýchěření chybovže bylo dosvýstupu fotvykazuje z
ekvence zne optickýcund. Tyto bude prot
u kavity zee je koeficie
estavu je nuli i např. ro
M., et al. “Prrn Physics, D Looney, “CaviPress, 2003, I
abídkou spo
m je podporova s přispěním 2.1.00/01.0017
. – 10. listop
neruje budící sálů. MIX – dv
í elektronickež 300 000 načujícího ře. Celá o
ťujícím teperu je detekou postrannícženém na vvý diskrimzový posuneru z móduvé hodnotě.ofrekvenční ilovačů real10 MHz a
hlé změny lně-integračev řídí napěovádět velk
stupňová koencích, kde
yčky je cca h vláken a vého signálaženo redutodetektoru zvlnění v řázázněje nach frekvenfluktuace k
to optimalie současnýcent teplotní utno pracovoztažnost uc
recision measu16 (12b), 248ity-Enhanced ISBN 0-12-47
olupráce: An
ván GrantovoEvropské ko
7 a dále Akad
adu 2017, Z
signál pro EOvojitě vyvážen
kých regulao šířce módse nízkou
optická sestelnou a akuováno Pounch pásem lastupu do re
minátor. Vn vůči referu rezonátoruRegulační s(pomalou).
lizujících dejejím úkoloptické fre
čním reguláětí na piezoké změny oponcepce regu
se překrýva
1 MHz. Makoaxiálníchlu na vstupukce šířky spměřícího in
ádu jednotekašeho stabcí vykazujkorelují s azace regula
ch 12.5 °C roztažnosti
vní teplotu nchycení kav
urement based81 (2007)
Spectroscopi75987-4
nalogová a
u agenturou Čomise a Minidemií věd Česk
Zámecký hote
M a referenčnný směšovač p
ačních smyčdu cca 8 kHteplotní ro
tava je pakustickou izod-Drever-H
aseru vytvoezonátoru. Rýstupem zrenčnímu su. Elektronsmyčka je r Elektronikerivačně – iem je modkvence laseátorem rea
oelektrickýcptické frekvulátoru značají kmitočto
aximální doh kabelů v su regulačníhpektrální čántenzitu nak mV, což jbilizovanéhoí fluktuace
akčními zásace teplotysměrem k ni materiálu Unajít experivity či tenký
d on ultracold
es”, Experime
digitální el
ČR, projekt čsterstva školské republiky,
el Třešť
ní signál pro Ppoužitý jako f
ček zavěšenHz. Kavita roztažností
ak umístěnaolaci od okHallovou meořených elekRezonátor sz fotodetektsignálu budnická regulrozdělena naka rychlé věintegrační k
dulovat proueru. Pomalá
alizovaným ch aktuátorevence laseručně rozšiřujové charakt
osažitelná šísestavě a jimho řetězce aáry minimáa výstupu reje již pouze
ho excitače v řádu jesahy regulá
y. Zároveň nižším hodnULE minimimentálně, n
kých optický
d atoms and c
ental Methods
lektronika, p
č. GB14-3668ství, mládeže projektem RV
PDH, umožňufázový detekto
na na vysocrezonátoru ja umístěn
a na aktivolí. Naladěetodou. Ta ktrooptickýse při využitoru PD dícímu EOMační smyčka dvě větveětve regulackompenzátoud laserovoá regulace j
v digitálníech externíhu s modulačje dynamickeristiky obo
ířka pásma jmi vnášenýa intenzity nálně o 3 řádezonátoru pe vlastní šuního laserednotek kHátoru teplo
bude nutnnotám (k tz
mální či témneboť kromých vrstev n
old molecules
s in the Physic
programován
81G. Výzkuma tělovýchov
VO:68081731
uje or.
ce je na
vní ění
je ým ití je M ka
e – ce or. ou je m ho ní ký ou
je ým na
dy. při um ru
Hz ty né
zv. měř mě na
s”,
cal
ní,
mná vy,
Mu
CHIN
JaOtInsTelhttp
Kebea
RectecuniscaResbe binconmodisflexthestrucohparMi
conilluphotrandomz–aanaexpsigwe parexptog
intuUnligh
ultioborová k
HARACN A TRA
na DAMKto BRZOBstitute of Scil.: +420 541p://www.isi
eywords: Opam, hologra
cently an ihnique of iform intensatterer, in sulting forceven more
nding. We nfigurationsotion of twotance and xibility to o
e door to nuctures. In oherent illumrticle moveme scattering
To vernfiguration ustrated in Foton flow dnsfer of mominantly scaxis. Tractoalysed, so wperimentallynificantly e show that rticle pair cperimental gether in the
In adduitive pictu
nderstandinght-driven se
konference L
CTERIZIACTOR
KOVÁ, LBOHATÝientific Inst1 514 395, Eibrno.cz/om
ptical bindiaphic video
ncreasing aoptical del
sity profile contrast to
ce then pullenhanced bstudy opti
s and investo optically spatial orieour ability tnew applicaour study w
mination to dments by n
g and Rayleirify the conthat uses
Figure 1a. Tdirection givomentum leattered tow
or-beam prowe focus hey observedenhanced codepending an be pusheobservation
e direction oition to rigure of theg the underlelf-organiza
ASER 57, 8.
ING PABEAM
Lukáš CHÝ, and Pavtruments of E-mail: jdam
mitec/
ng, self-orgmicroscopy
attention halivery of malong their
o the famils the scatterby long-ranical bindintigate their mbound obje
entation. Suto control m
ations involwe performe
determine 3numerical siigh-Sommencept of tha wide Ga
The pullingven by k = keads to thisards the z–aoperties forre on the ca
d that undomparing toonly on the
ed or pulledns were supof the particorous calcu
e mechanislying physication, sorting
. – 10. listop
ARTICLE
HVÁTAL,vel ZEMÁ
f the CAS, vmkova@isib
ganization, oy
as been devmicro-object
propagatioliar pushinrer towards
nge interacting between motional beects in a truch configumatter with lving the sod holograph
3D particle imulations berfeld Back-he tractor-baussian beag force dragk1 + k2. Bas backwardaxis and in tr a single ase of two der certain o a single pae spatial arrd even if allpported by
cle pair motiulations andm of pullcal mechanig and transp
adu 2017, Z
E PAIRS
Jan JEŽÁNEK
v.v.i., Královbrno.cz, WW
optical forc
voted to mats, called tn direction
ng force ass the light sion between
two micrehaviour in actor beam
uration-depelight. Und
orting or dhic video mpositions anbased on th-propagation
beam experiam retro-regs objects alsed on the p
d movementthe geometrparticle haoptically se
circumstaarticle in therangement ol the beam numerical
ion. d experimenling and pisms opens port of collo
Zámecký hote
S OPTIC
ŽEK, Jind
vopolská 14WW:
e, optical de
astering andractor beamand can exe
ssociated wource. The n illuminateroparticles
tractor beam strongly dendent opticerstanding t
delivery of microscopy t
nd we modehe exact then method. imentally, wflected on long the z–principle oft of the objry of Figureave been alelf-arrangedances, the e tractor beof two opticparameters calculation
ntal observpushing of
new opportoidal matter
el Třešť
CALLY
dřich OUL
47, Brno 61
elivery, opt
nd utilizatiom. Such beert a negati
with radiatiparticle mo
ed objects, cin various
am. We demdepends on cal forces these interacolloidal s
technique bydel the opticeory of mul
we recentlya dielectri
–axis, againf action andbjects if thee 1 propagalready com
d and boundpulling fo
eam. In Figucally bond remain unc
ns that perf
vations, we the pair
rtunities in ar.
BOUND
LEHLA,
2 64, CZ
ical tractor
n of a noveams have ve force onion pressurovements cacalled optic
geometricmonstrate th
their mutuadd an extactions openelf-organizey introducin
cal forces anltiple partic
y designedic mirror, st the overa
d reaction, the photons ate against th
mprehensived objects. Worce can bure 1b and 1particles, th
changed. Oufectly agree
introduce aof particle
a controllab
D
vel a
n a re. an cal cal hat ual tra ns ed ng nd cle
a as all he
are he ly
We be 1c he ur ed
an es. ble
Mu
Figpowb) Handunc
OtoZem
OtoZem
Th(TECZ.pro
ultioborová k
gure 1: a) Exwer P = 3.5Hologram sd c) their trachanged.
o Brzobohamánek, Nat
o Brzobohamánek, Opt
eresearchE01020233.1.05/2.1.0ogram.
konference L
xperimental W, green b
sequence ofajectories in
tý, Vítězslat. Photon. 7,
tý, Tomáš Čt. Express 1
wassuppo3) anditsin00/01.0017
ASER 57, 8.
l setup – trabeam) and hf two opticaln z- and y-ax
av Karásek, , 123 (2013)
Čižmár, Vít8, 25389 (2
ACK
ortedbythenfrastructu7,RVO:6808
. – 10. listop
actor beam (holographic lly bound 8xes. During
REFERE
Martin Šile).
tězslav Kará2010).
KNOWLE
eprojectsourebyMEY81731).JD
adu 2017, Z
(λ0 = 532 nmvideo micr
820nm polysexperiment
ENCES
er, Lukáš Ch
ásek, Martin
DGEMEN
ofCSF(GA1YSCR,EC,anwassuppo
Zámecký hote
m, incident roscopy (λ0 =styrene partts, all beam
hvátal, Tom
n Šiler, Kish
TS
14‐16195SndCAS(LOortedbyBr
el Třešť
angle α < 4= 1064 nm,ticles far fro
m parameters
máš Čižmár,
han Dholak
S),TACRO1212,rnoPh.D.Ta
4 ⁰, incident , red beam).om the mirros remained
Pavel
kia, Pavel
alent
. or
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
ZPRACOVÁNÍ A VYHODNOCOVÁNÍ OPTICKÉHO SIGNÁLU Z VLÁKNOVÝCH PRVKŮ Josef Eliáš, Lukáš Kočí Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT Brno, ústav mikroelektroniky Technická 3058/10, 616 00 Brno, [email protected], www.umel.feec.vutbr.cz Obor: Analogová a digitální elektronika, spektrometrie, vláknová optika
Tento článek představuje práci vědecké skupin působící na ústavu mikroelektroniky VUT Brno. Zabýváme se rychlým zpracováním a generováním optického signálu pro speciální vláknové měřicí přístroje. Pro tyto účely vyvíjíme vlastní AD-DA měřicí karty umožňující generování a synchronní akvizici dat o rychlosti až 210 MSPS a rozlišením 16 bitů. Nejčastější uplatnění nacházejí naše karty jako součást systémů pro vyhodnocování optického spektra, nebo jako optický reflektometr (OTDR). Příklad takovéto karty je na Obr.
2. Karta slouží jako základní a zdrojová deska pro SoC modul Mars ZX-3 firmy Enclustra. SoC modul má dostatečný výpočetní výkon i pro složité matematické a statistické operace. Deska kromě AD a DA převodníků obsahuje fotodetektory a obvody stabilizace teploty a řízení laserové diody, podpůrný mikrokontroler pro nastavování, programování a podpůrnou komunikaci s uživatelem.
Obr. 2 AD-DA karta pro zpracování optického signálu
Obr. 1 Blokové schéma OTDR
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
Jako příklad využití této karty lze uvést OTDR. Pomocí řídicích obvodů lze generovat krátké optické pulzy a synchronně snímat odezvu připojené optické trasy. Díky ohybům a nehomogenitám ve vlákně budeme dostávat zpět informaci v podobě odraženého optického signálu. Tímto způsobem jsou lokalizovány nehomogenity a chyby na optických trasách. Při dlouhodobém měření lze tento princip použít i pro detekci deformací vlákna způsobenou například přejížděním automobilu nad optickou trasou. Schéma OTDR je na Obr. 1.
Dalším způsobem, jak využít tuto kartu je například optický spektrální analyzátor pro pasivní prvky. Jeho blokové schéma je na Obr. 3. Tato sestava nalézá uplatnění pří
vyhodnocování pasivních optických součástek, jak při analýze jejich vlastností, tak jako vyhodnocovací jednotka pro senzory využívající změny spektrálních vlastností. Jednotku je samozřejmě možné doplnit algoritmy pro zpracování optického signálu a využít jakékoli komunikační rozhraní pro komunikaci s navazujícími přístroji.
Poděkování Publikace byla podpořena díky projektu FEKT-S-17-3934, Využití nových poznatků z mikro a nanotechnologií pro komplexní elektronické obvody a senzoriku. Reference Optical fiber sensors for measurement strain and vibration Bretislav Mikel ; Radek Helan ; Zdenek Buchta ; Milan Holík ; Michal Jelinek ; Ondrej Cip Proc. SPIE 9450, Photonics, Devices, and Systems VI, 94500G (January 6, 2015); doi:10.1117/12.2070480. First setup of the optical fiber measuring system to monitoring structure health of nuclear power plant Bretislav Mikel ; Radek Helan ; Zdenek Buchta ; Michal Jelinek ; Ondrej Cip Proc. SPIE 9286, Second International Conference on Applications of Optics and Photonics, 92864C (August 22, 2014); doi:10.1117/12.2060822. Sensors and Electronic Instrumentation Advances: Proceedings of the 3rd International Conference, on Sensors and Electronic Instrumentation Advances Urban, F. Jr.; Helán, R.; Urban, F. Sr.; Kočí, L.; Eliáš, J. Proc. Sensors and Electronic Instrumentation Advances 1. Moskva: SEIA2017, 2017. s. 191-195. ISBN: 978-84-697-5615- 7.
Obr. 3 Schéma optického spektrálního analyzátoru s laditelným filtrem
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
HYBRIDNÍ SVAŘOVÁNÍ VYSOKOPEVNOSTNÍCH OCELÍ
Petr Horník, Hana Šebestová, Libor Mrňa Ústav přístrojové techniky AV ČR, v.v.i. Královopolská 147/62, 612 00 Brno - Královo Pole tel.: 541 514 214, e-mail: [email protected], www.isibrno.cz
Obor: výkonové laserové technologie
Vysokopevnostní oceli představují významnou skupinu materiálů v oblasti konstrukce automobilů, zemědělských a stavebních strojů, důlních dopravníků či výrobě mostních konstrukcí. Dosahují vynikajících pevnostních charakteristik díky značně jemnozrnné struktuře (obr. 1) zajištěné mikrolegováním a pečlivě kontrolovaným procesem válcování zatepla. Oceli je možné tvářet zastudena a díky nízkému obsahu uhlíku a dalších legujících prvků mají také dobrou svařitelnost s nízkým rizikem tvorby studených trhlin. Pro zachování jemnozrnné struktury a minimalizaci tepelných distorzí je vhodné svařování technologiemi, které nevnáší do materiálu nadměrné množství tepla. Laserový svazek je zdrojem s vysokou plošnou hustotou výkonu, díky čemuž se při svařování laserem dosahuje svarů s velkým poměrem hloubky k šířce při úzké tepelně ovlivněné oblasti. Díky vysokým rychlostem ochlazování však může dojít k formaci nežádoucích křehkých fází zvyšujících náchylnost k tvorbě trhlin. Laserové svařování je rovněž značně citlivé na přípravu svarových ploch. Šířka mezery mezi spojovanými díly musí být dostatečně malá, aby jí úzký laserový svazek neprošel, aniž by došlo k vytvoření svarového spoje. Hybridní svařování je technologie synergicky spojující konvenční metody obloukového svařování se svařováním laserem, případně plazmatem. Laserové svařování kombinované se svařováním netavící se elektrodou v ochranné atmosféře inertního plynu (TIG) se označuje jako LasTIG svařování. Mezi jeho hlavní přednosti patří zejména snížení teplotních gradientů, a tím redukce tvorby zákalných mikrostruktur v tepelně ovlivněné oblasti, či snadné přemostění styčné mezery mezi svařovanými díly. Přitom je zachována vysoká pracovní rychlost srovnatelná s rychlostí svařování laserem. V závislosti na konfiguraci může TIG působit jako předehřev či dohřev. Při experimentech byl použit vláknový laser IPG YLS 2000 a svařovací hlava Precitec YW30 s přidaným TIG hořákem (obr. 2), wolframová elektroda předcházela laserový svazek. Byla provedena série experimentů pro studium vlastností hybridních svarů v závislosti na velikosti elektrického proudu TIG hořáku.
Obr. 1: Jemnozrnná mikrostruktura oceli S460MC (vlevo) a S700MC (vpravo).
Obr. 2: Experimentální sestava hybridního LasTIG svařování.
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
Svařovanými materiály byly vysokopevnostní oceli S460MC a S700MC. Ocelové plechy tloušťky 3 mm byly svařeny natupo při konstantním výkonu laseru 1,5 kW a svařovací rychlosti 20 mm.s-1. Jako ochranný plyn byl použit argon o průtoku 18 l. min-1 koaxiálně s laserovým svazkem i wolframovou elektrodou. Jedinou proměnnou byl svařovací proud TIG, a to 0 A, 20 A, 40 A a 60 A. Pro hodnocení rozměrů a mikrostruktury svaru byly připraveny metalografické výbrusy příčných řezů svary. Srovnání laserového svaru (0 A) a hybridních svarů je uvedeno na obr. 3.
a) b) c) d)
Obr. 3: Struktura LasTIG svarů S460MC (nahoře) a S700MC (dole) při svařovacím proudu a) 0 A, b) 20 A, c) 40 A a d) 60 A (velikost měřítka 500 µm).
U všech provedených svarů bylo dosaženo úplné penetrace. Došlo k difúznímu spojení svařovaných dílů bez přítomnosti pórů, trhlin či jiných významných defektů uvnitř svarového spoje. V případě oceli S700MC byl pozorován zápal u hlavy svaru a výraznější převýšení jeho kořene. V dalších experimentech bude zřejmě vhodnější použití nižšího výkonu laseru. S rostoucím svařovacím proudem roste šířka svarů u oceli S460MC, ale v případě oceli S700MC zůstává téměř konstantní. Významný nárůst šířky svaru je pozorován až při proudu 60 A, a to zejména u hlavy svaru, zatímco rozměry kořene svaru jsou velikostí svařovacího proudu ovlivněny jen minimálně. Šířka tepelně ovlivněné oblasti roste u obou materiálů s rostoucím svařovacím proudem. Plocha tepelně ovlivněné oblasti v příčném řezu svarem je pro daný proud u oceli S700MC větší než u oceli S460MC, zatímco plocha samotného svarového kovu je menší. Přitom rozdíly v plochách tepelně ovlivněných oblastí jsou menší než 10 % a klesají s rostoucím proudem. Naopak rozdíly ploch svarových kovů v příčném řezu s rostoucím proudem rostou a dosahují až 25 %. V případě oceli S700MC rostoucí svařovací proud vede k nárůstu rozměrů tepelně ovlivněné oblasti při zachování téměř stejného objemu svarového kovu. U oceli S460MC rostou obě tyto oblasti současně s poměrem plochy tepelně ovlivněné oblasti k ploše svarového kovu přibližně 2:1, u oceli S700MC se tento poměr zvyšuje s rostoucím proudem z 2,3:1 na 2,8:1.
Poděkování Autoři děkují za podporu TAČR (GAMA TG03010046 "Hybridní svařování LasTIG").Tato práce vznikla také za podpory MŠMT (projekt LO1212).
Další oblasti zájmu s nabídkou spolupráce:
Smluvní výzkum v oblasti laserového svařování a dělení materiálů Diagnostika laserového svařování
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
MOŽNOSTI DĚLENÍ KERAMICKÝCH MATERIÁLŮ PULSNÍM ND:YAG LASEREM
Hana Chmelíčková FZÚ AV ČR, SLO UP a FZÚ AV ČR Olomouc 17. listopadu 50a, 772 02 Olomouctel.: 585631516, [email protected], http://jointlab.upol.cz
Lenka Řiháková RCPTM, SLO UP a FZÚ AV ČR, PřF UP Olomouc 17. listopadu 12, 771 46 Olomouctel.: 585631677, [email protected] , http://jointlab.upol.cz
Obor: laserové řezání, vrtání a svařování, výzkum interakce s materiálem, výuka
Laboratoř laserových technologií ve Společné laboratoři optiky UP a FZÚ AV ČR v Olomouci je vybavena pulsním Nd:YAG laserem o středním výkonu 150 W při stabilní konfiguraci rezonátoru a nižšími výkony do 40 W, resp. do 80 W po nastavení rezonátoru pro řezání, resp. vrtání. Rezonátory mají rozdílný zisk a parametr kvality svazku (BPP), kterému odpovídají různé teoretické průměry laserového svazku v ohniskové rovině fokusační čočky F = 100 mm a to maximálně Dfoc = 0,6 mm, 0,2 mm, resp. 0,4 mm. Pracovní stůl s funkční plochou 500 mm x 500 mm je upevněn na lineárních posuvech XY, jejichž servomotory zaručují opakovatelnost pohybu 0,05 mm (obr. 1 vlevo).
Obrázek 1: Laserový systém s pulsním Nd:YAG laserem a 2D pracovním stolem (vlevo), porovnání vrtů ve slinuté dlaždici o tloušťce 8 mm pro odstup stop x = 0,32 mm a x = 0,16 mm při testování metody orýsování.
Cílem naší práce bylo optimalizovat proces dělení keramických materiálů o tloušťce do 8 mm. Jako experimentální vzorky byly vybrány oxidová keramika Al2O3, polykrystalický křemík a slinutá dlaždice, rezonátor byl nastaven do konfigurace pro vrtání. V řadě dílčích experimentů byla zjišťována závislost hloubky řezu na rychlosti, procentu překrytí laserových stop a počtu přejezdů po vzorku v režimu řezání. Pro nekovové materiály se však ukázala vhodnější metoda orýsování, kdy je v materiálu vytvořena řada izolovaných, téměř kompletních otvorů (obr. 1 vpravo). Vlivem tepelného pnutí se mezi otvory vytvoří praskliny
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
a vzorek lze snadno rozlomit podél osy vrtání, pokud je použit optimální odstup mezi stopami. Závislost velikosti průměrů vstupních a výstupních otvorů na energii pulsu byla prověřována pro rostoucí řadu hodnot čerpacího napětí U od 280 V do 370 V s krokem 10 V, kterým odpovídají hodnoty energie v pulsu E od 2,09 J do 4,46 J při konstantní délce pulsu tpuls = 0,8 ms a frekvenci f = 10 Hz. Časová prodleva t = 1 000 ms zajišťovala dávku 10 pulsů. Dávky pulsů byly opakovány šestkrát s cílem vytvořit kompletní otvory ve všech druzích materiálu, což se nepodařilo pouze v polykrystalickém křemíku o tloušťce 7,5 mm. Po rozlomení křemíkového vzorku byla zjištěna maximální hloubka slepého otvoru 5,65 mm a sledována zřetelná závislost dosažené hloubky na rostoucí energii (obr. 2c). Na mikroskopických snímcích lze pozorovat rozdíl ve velikosti průměru vstupního a výstupního otvoru (obr. 2a, 2b), dokazující kuželovitost otvoru, která byla největší u vzorku oxidové keramiky, kde navíc došlo k výskytu velkého množství taveniny po obvodu mnohdy nepravidelného výstupního otvoru.
Obrázek 2: Vstupní otvor Din = 429 m, zvětšeno 120x (a) a výstupní otvor Dout = 224 m, zvětšeno 240x (b) ve vzorku Al2O3 o tloušťce 8 mm zhotovený rezonátorem pro vrtání. Boční stěna lomu vzorku polykrystalického
křemíku o tloušťce 7,5 mm s řadou slepých otvorů s roztečí x = 1 mm a hloubkou h = 3,37 mm až 3,73 mm (c).
Pro vytvoření kruhových nebo pravoúhlých tvarů v ploše vzorku byla optimalizována metoda trepanace, kdy překrytí laserových stop na vstupu bylo nastaveno na 60 %. To zajišťuje překrytí výstupních otvorů alespoň 20 % a vytvoření souvislé linie. Uvedené postupy mohou být použity na další druhy nekovových keramických materiálů a jsou využívány v laserové laboratoři SLO pro úpravy funkčních dílů.
Poděkování Tento článek vznikl za finanční podpory projektu „Funkční tenkovrstvé optické povrchy“, identifikační kód TA04011156.
Další oblasti zájmu s nabídkou spolupráce:
Kompletní výčet činností Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů je uveden na http://www.rcptm.com/cs/business/services/. Ve Společné laboratoři optiky v Olomouci nabízíme například:
Laserové řezání tvarů z ocelí, hliníku, bronzu a mosazi do tloušťky plechu cca 1 mm Měření výkonu a energie laserového svazku pomocí sond OPHIR pro pulsní NIR,
pulsní 525 nm a VIS max. 3 W Analýza profilu kolimovaného laserového svazku pomocí sestavy SPIRICON Laserová skenovací konfokální mikroskopie (LEXT) Nanoindentační zkoušky
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
SPECIÁLNÍ OPTICKÁ VLÁKNA A SENZORY V ÚPT AVČR
Michal Jelínek, Břetislav Mikel Ústav přístrojové techniky AV ČR, v. v. i. Královopolská 147, 612 64 Brno, Česká Republika. Tel.: +420 541 514 529, email: [email protected].
Obor: vláknové svařování, optické vláknové senzory, senzor ionizujícího záření.
Optické vláknové senzory se uplatňují ve stále více průmyslových oblastech. Po obrovském rozvoji optovláknových senzorů využívajících Braggovy mřížky se začínají stále více prosazovat i senzory využívající Ramanův nebo Brillouinův rozptyl a také optovláknové senzory s mikrostrukturními vlákny. Různé typy optovláknových senzorů se v současnosti využívají v mnoha oblastech průmyslu od telekomunikačního, automobilového, leteckého, ropného až po systémy v jaderných elektrárnách a jiných kritických infrastrukturách.
V posledních letech byl v rámci kooperativního výzkumu projektu VG20132015124 oddělení Koherenční optiky ÚPT AV ČR v. v. i., společnosti NETWORK GROUP s. r. o. a ÚJV Řež, a.s. vyvinut měřící systém pro optovláknové senzory s Braggovou mřížkou a sada těchto senzorů pro měření délkové roztažnosti, teploty, vibrací [1] a tvarových změn. Tento systém byl nainstalován v JE Temelín při srovnávacím měření. V současnosti se jedná o instalaci systému pro kontrolu obou bloků JE. Náš systém jako jediný byl schopen měřit korektně za všech testovaných podmínek [2], [3].
a) b) Obrázek 1: SM vlákno leptané v kyselině fluorovodíkové; a) doba leptání 60 min. b) doba leptání 65 min.
Další pokračování výzkumu optických vláknových senzorů v oddělení Koherenční optiky ÚPT je směřováno k senzorům se speciálními optickými vlákny např. PM vlákny a mikrostrukturními vlákny s pevným nebo dutým jádrem. Tyto senzory umožňují navíc měřit koncentraci nebo čistotu kapalin a plynů.
Další část výzkumu je zaměřena na výzkum senzorů pro speciální aplikace zejména pro jadernou energetiku. V první fázi jsme se zaměřili na vývoj senzorů pro měření ionizujícího záření. Pro detekci ionizujícího záření využíváme scintilační materiály Gd2O2S:Tb a Y2O2S:Tb. Tyto materiály převedou ionizující záření na fotony s vlnovou délkou v oblasti viditelného záření [4]. Hlavním cílem je připravit senzor, který bude tvořen křemíkovým optickým vláknem, s odolností vůči vysokým dávkám ionizujícího záření. Nevýhodou scintilačních materiálů je jejich nízká účinnost převodu na viditelné záření a jejich následné navázání do optického vlákna. Tvarováním optického vlákna – leptáním, zužováním, lze účinnost navázání generovaného světla ze scintilačních materiálů zvýšit. Leptání optických vláken provádíme kyselinou fluorovodíkovou, na obr. 1 se nachází fotografie vyleptaných optických vláken s dobou leptání 60 a 65 min.
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
Obrázek 2: Svařování a tvarování optických vláken; a) Svařené SM vlákno s mikrostrukturním vláknem HC19 1550. b) Svařené SM vlákno s mikrostrukturním vláknem HC-532. c) Zúžené MM vlákno ze 125 µm na 25 µm. d) Svařené zúžené
MM vlákno se SM vláknem.
S vývojem nových typů senzorů s novými typy optických vláken souvisí i svařování a tvarování optických vláken, viz obr. 2. Na pracovišti ÚPT používáme svařovací automat Fujikura FSM 100P Fusion Splicer. V posledních letech se nám podařilo vyvinout několik speciálních programů, které umožňují realizovat sváry mj. standardních SM vláken, SM vláken s rozdílným průměrem a numerickou aperturou, PM vláken a SM vláken s PM vlákny s útlumem spoje pod 0.6 dB [4]. Navrhli jsme také speciální programy pro spojování mikrostrukturních vláken se SM vlákny. Podařilo se nám také realizovat technologii uzavírání mikrostrukturních vláken plněných absorpčním plynem pro použití zejména při stabilizaci frekvence laserů. V oblasti tvarování optických vláken jsme schopni vytvářet tapery na optických vláknech od velmi krátkých (adiabatických) po dlouhé (max. 60 mm) současně jsme schopni vytvářet na koncích optických vláken definované čočky.
[1] Helán R., at al.: "Preparation and measurement of TFBG based vibration sensor", Proceedings of SPIE 9450(2015).
[2] Mikel B., at al.: "First setup of the optical fiber measuring system to monitoring structure health of nuclear power plant", Proceedings of SPIE 9286(2014).
[3] Jelínek M., "Design of the method to increasing of accuracy of the tunable optical filter optical spectral measurement", Master's thesis, Faculty of electrical engineering and communication department of microelectronics (2016)
[4] DE ANDRES, A., at al.: "Highly Sensitive Extrinsic X-Ray Polymer Optical Fiber Sensors Based on Fiber Tip Modification", IEEE Sensors Journal. 2017, 17(16), 5112-5117.
Poděkování Výzkum v oblasti senzorů je podporován z projektů: Ministerstva vnitra ČR č. VI20172020099, Grantové agentury České republiky č. GA15-18430S a Operačního programu Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost č. CZ.01.1.02/0.0/0.0/15_019/0004506. Publikace byla podpořena díky projektu FEKT-S-17-3934, Využití nových poznatků z mikro- a nanotechnologií pro komplexní elektronické obvody a senzoriku.
a)
b)
c)
d)
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
EXPERIMENTÁLNÍ FLUORESCENČNÍ ZAŘÍZENÍ PRO DIELEKTROFORETICKÉ TŘÍDĚNÍ KAPÉNEK V MIKROFLUIDNÍCH ČIPECH
Jan Ježek, Zdeněk Pilát, Filip Šmatlo, Pavel Zemánek Mikrofotonika,Biofotonikaaoptofluidika,ÚstavpřístrojovétechnikyAVČR,v.v.i.Královopolská147,Brno61264Tel.: +420 541 514 524, E-mail: [email protected], WWW: http://www.isibrno.cz/omitec/
Obor:Vláknováoptika,laserovésystémy,mikrofluidníčipy,mikrokapénky,spektroskopie,dielektroforetickétřídění
V současné době mnoho chemických a biologických oborů využívá pro své pozorování různé formy spektroskopie. Jednou z nejrozšířenějších metod je fluorescenční spektroskopie. Zároveň se v posledních sedmi letech začaly bouřlivě rozvíjet mikrofluidní techniky, které využívají mikrofluidních kanálků, kterými protéká nosná kapalina, která unáší kapénky o průměru od jednotek po desítky až stovky mikrometrů. Tyto kapénky, nemísitelné s nosnou kapalinou, slouží jako kapalné mikrokontejnery, obsahující analyzovaný vzorek a nezbytné reagencie. Pomocí speciálních mikrofluidních technik lze, např. fúzovat kapénky s různým obsahem (řízené spouštění chemických reakcí), vysokou rychlostí měnit koncentrace reaktantů v kapénce (koncentrační gradienty), třídit kapénky podle obsahu (vytváření nových kmenů buněk), apod. V našem příspěvku představujeme zařízení, které kombinuje vláknovou fluorescenční spektroskopii s dielektroforetickým tříděním kapének v mikrofluidním čipu. Zařízení umožňuje vysokou rychlostí (v řádu kHz) detekovat fluorescenční signál přicházející ze zkoumané kapénky a následně na základě tohoto signálu dielektroforetickými silami změnit výstupní kanálek do kterého bude kapénka směřována. Zařízení využívá laserovou diodu na vlnové délce vhodné k excitaci fluorescence, sadu filtrů pro excitační a emisní vlnovou délku, optiku pro fokusaci laserového záření do optického vlákna a vysoce citlivou rychlou fotodiodu pro detekci fluorescence. Signál je vyhodnocen počítačem a na základě nastavených parametrů fluorescence je kapénka dielektroforeticky nasměrována do jednoho z výstupních kanálků.
Obrázek 1: Vlevo - Kompaktní systém pro vlnovou délku 532 nm. Laser je uprostřed, nahoře je optické vlákno s kolimační čočkou, dole fotodioda s měřící kartou a mezi nimi dichroidní zrcadlo. Vpravo – Kombinace záběru z CCD kamery na procházející kapénky v čipu a časový průběh fluorescence kapénky zaznamenaný lavinovou diodou pro systém s jedním optickým vláknem. Jasný modrý bod je svazek excitačního laseru.
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
Detekční část sestavy (viz. Obr. 1) je složena z laseru o vlnové délce 532 nm (máme i variantu pro vlnovou délku 450 nm), laser je odražen dichroidním zrcadlem odrážejícím vlnové délky kratší než 532 nm a fokusován do multimodového optického vlákna s jádrem o průměru 50 µm. Toto vlákno slouží jako excitační a zároveň i pro sběr emisního záření. Emisní signál je po průchodu filtrem zaostřen na fotodiodu s integrovaným zesilovačem (OPT101). Zesílený elektrický signál je veden do A/D převodníku National Instruments a zpracován s využitím LabView Signal Express. Na obrázku 1 vpravo je ukázka měření změny koncentrace barviva v kapénce.
Toto zařízení jsme kombinovali s mikrofluidním čipem, který je v místě za detekčním vláknem rozdělen do dvou kanálků, kolem kterých jsou umístěny elektrody. Tyto elektrody byly vytvořeny buď litograficky metodou Lift-off nebo jsou tvořeny mikrofluidními kanálky naplněnými elektrolytem nebo Woodovým kovem. Kapénky jsou tokem případně elektrickým polem směřovány do jednoho odpadního kanálku. V okamžiku kdy detekujeme kapénku o požadovaném rozsahu intenzity fluorescence, dojde k přepnutí elektrického pole tak, aby kapénka byla nasměrována do druhého sběrného kanálku. Toto zařízení bude sloužit ke screeningu enzymatických reakcí v kapénkách, k analýze a třídění bakteriálních knihoven, např. pro selekci bakterie, která bude přeměňovat molekuly TCP (1,2,3-trichloropropan) na glycerol pomocí enzymu dehalogenázy.
Poděkování: Autoři děkují za podporu GAČR (GA16-07965S) a MŠMT a EC (LO1212, CZ.1.05/2.1.00/01.0017).
Dalšíoblastizájmusnabídkouspolupráce: Tvorba PDMS mikrofluidních systémů „soft litografií“ Optická pinzeta a její využití Návrh a konstrukce mechanických komponent pro optické systémy Ramanovská mikrospektroskopie Fotopolymerace mikrostruktur Digitální mikrofluidika
Obrázek 2: Vlevo – Ukázka třídění kapének s využitím Lift-off elektrod. V dolní části je pak časový záznam detekce jednotlivých kapének, směr toku závisí na napětí na jednotlivých elektrodách. Vpravo – Čip určený pro rychlé třídění kapének. Bez zapnutého elektrického pole směřují kapénky do pravého kanálku. Vybrané kapénky se elektrickým impulsem vychýlí a jsou nasměrovány do kanálku levého.
Mu
OPTE
Lu1NEe-m2VU
Ob
Dy199vlá
pokpřespo(FBcelJedroz
betabsrozpolelebýt
nezpřeVý
ultioborová k
PTICKÝEPLOTY
ukáš KočíETWORK G
mail: l.koci@UT v Brně,
bor: Výzkum
ynamicky se95. Jednou záknové optik
V součkročilých opedevším do olečnosti NEBG) a Fabryou řadu sen
dním z portfzložení teplo
Pro spetonových kosolutní teplozdílů. V takolohu jednotlmenty, apot měřicí elem
Navržezávislými seedpokládá výsledná podo
konference L
Ý VLÁKY
í1,2, Josef EGROUP, [email protected]
Fakulta ele
m a vývoj o
e rozvíjející z oblastí půky. časné době sptických vlávyspělých pETWORK Gy-Perotovýcnzorů neelekfolia nabízeoty. ecifické aplonstrukcí, jeoty v několiovém případlivých měřid. Cílem námenty umísen a zkonstrenzory teplo
v betonovýchoba senzoru
O
ASER 57, 8.
KNOVÝ
Eliáš1,2, Fr.o. – Speci
ektrotechnik
optických pr
společnost ůsobení této
společnost dáknových pprůmyslovýGROUP je pch rezonátorktrických vených produ
ikace, napříe třeba měřiika nezávisldě je však ncích míst, id
ámi prováděstěny na jednruován byl soty umístěnh konstrukc
u je ukázána
Obr. 1 Reali
. – 10. listop
SENZO
František ial Fiber Op
ky a komuni
rvků a senzo
NETWORspolečnosti
disponuje pprvků, které ých aplikacípracoviště prů. Díky moeličin, jako j
uktů speciáln
íklad měřenit gradient tlých bodechnezbytné zardentické poěného výzkudnom přívodsenzor pro m
nými v jednocích kritickýa na Obr. 1.
izovaný sen
adu 2017, Z
OR PRO
Urban1,2,ptics
ikačních tec
orických sy
K GROUP,i je výzkum
racovištěm jsou využív
í. Stěžejní čpro výrobu ožnosti vlasje např. tepní vláknové
ní rozložení eploty. To m
h a následnéručit opako
odmínky přeumu a vývodním vlákněměření teploom kompakých infrastru
nzor gradien
Zámecký hote
MĚŘEN
Radek H
chnologií
ystémů
, s.r.o. působmně-vývojov
pro výzkumvány k senzástí technolBraggovýchtní výroby tlota, tlak, ta
é optiky je s
teploty v simůže být reém vyhodnovatelné pod
enosu tepla oje bylo naleě a zpracováoty a gradie
ktním pouzduktur s prac
ntu teploty.
el Třešť
NÍ GRAD
Helán1,Ra
bí na trhu jivá divize sp
m, vývoj a vzorickým účlogického zh vláknovýtěchto prvkůah, vibrace,senzor pro m
ilných stěnáealizováno mocení vzájemdmínky-defina jednotlivezení řešeníávány simulentu teploty dře. Použití covní teplot
DIENTU
dim Šifta
iž od roku peciální
výrobu čelům ázemí ve ch mřížek ů vyvíjíme náklon aj.
měření
ách měřením mných inovanou vé měřicí í, kdy moholtánně. se třemi senzoru se ou do 70 °C
U
a1
ou
C.
Mu
Pou±0,0,0
s nsenzdrtep
Par
Da
Pod
Pop
ultioborová k
užitím vyro,5 °C a rozl
01 °C pro co
Vyrobeastavenou t
nzoru. Z namroje tepla seploty okolí s
rametry:
Přesno Pracov Možno Vyhod
alší oblasti z
Nabízí a systé Nabízí Nabízí Nabízí Hledám Hledám
děkování:
psané výzku
konference L
obeného senišením 0,1 °
o nejpřesněj
Obr. 2
ený funkčníteplotou Tseměřených he zahřívají msenzoru v zá
ost ± 0,5 °C,vní teplota oost komplexdnocovací so
zájmu s na
íme spoluprémy pro jejicíme zakázkoíme spolupríme zakázkome obchodnme partnera
umné aktivi
ASER 57, 8.
nzoru pro m°C. Senzor ší teplotní k
Průběhy je
í vzorek bylet. Měřeny hodnot ukázméně než elávislosti na
, rozlišení 0od - 40 °C dxního řešeníoftware upr
bídkou spo
ráci při vývoch vyhodnoovou výroburáci ve vývoový vývoj Fního partner pro implem
ity jsou pod
. – 10. listop
měření gradiby kalibrov
kalibraci.
ednotlivých
l podroben byly hodnozaných na lementy blížteplotě.
0,1 °C. do 70 °C. í s dodávkouravený na m
olupráce:
oji a výroběocování, komu FBG mříž
oji aplikací vFBG filtrů pra pro rozšířmentaci senz
dpořené gran
adu 2017, Z
entu teplotyván ve vodn
elementů g
testu umístoty Tcwl na Obr. 2 je pže ke zdroji
u vyhodnocmíru.
ě senzorů zampletní senžek. využívající
pro telekomuření produktzorických s
ntovým proj
Zámecký hote
y je možné mní lázni s pře
radientního
těním nad eměřicích e
patrné, že ei, a dochází
covací jedno
aložených nzorické syst
FBG. unikační účtového portystémů.
jektem TH0
el Třešť
měřit teplotesností nast
o senzoru.
elektrickou telementech elementy vzí tak ke změ
otky.
na vláknovýctémy na mí
čely. tfolia do zah
01011254.
ty s přesnostavení teplo
topnou deskgradientníh
zdálenější oěně gradien
ch mřížkáchíru.
hraničí.
stí ty
ku ho od
ntu
h
Mu
SYSP
PeVyTecE-mhttphttp
Ob
Movýhschoptlaseopt
Nodoctétooptvěnsigvlá
OpVnpřipoptJed(85opttranopt
V sjem
ultioborová k
YSTÉM POJE VY
eter Barcíysoké učení chnická 12,mail: kolka@p://www.feep://www.ur
bor: Optické
otivací pro vhody OBK hopen genertických kanerového vystického vlák
ová generacchází k posto koncepci ltovláknovýcnuje vývoji nálů může s
áknovou infr
ptický spoj nitřní jednotpojení na kltických kanden kanál je50 nm) jsou tického vláknsparentní. tický signál
Obr. 1 Exp
současné domného) směr
konference L
ADAPTYUŽÍVA
ík, Zdeněktechnické v 616 00 [email protected]/
rel.feec.vutb
é komunika
využití optisouvisející rovat svazekálů, z nichžsílače na opkna zaveden
ce vysokokatupnému odlze s výhodch filtrů, poplně fotonicsloužit k i p
frastrukturu.
vyvíjený nka může býlasickou síťálů lišících tzv. signálosměrovací
kna s maximObsahuje p je veden op
perimentáln
obě probíhrovacího op
ASER 57, 8.
TIVNÍHOAJÍCÍHO
k Kolka, Av Brně, FEKno, Telefon:r.cz /UREL br.cz/OptaB
ace, laserová
ické bezkabse základnímk s divergenž některé můptický přijímny s maximá
apacitních kdbourávání edou použít řaolarizátorů ackého systé
přenosu přes.
a UREL FEýt provedenať (viz. Obr. se svými kvový (1550 na zabezpeču
mální účinnopouze elektrptickými vlá
ní vnitřní jed
hají experimptického sys
. – 10. listop
O SMĚRO SVAZ
Aleš DobKT, Ústav ra: +420 5411
Bro/
á technika,
belové komuími vlastnosncí v řádechůže mít funkmač, aby sigální účinno
komunikačnelektro-optiadu optovláapod.). Výzkému OBK, ksných optick
EKT VUT va jako optic1). Vnější jvalitativnímnm) je určenují zavedeností. Vnější roniku pro hákny do vni
dnotka
menty týkajístému (Viz.
adu 2017, Z
ROVÁNZEK OPT
esch, Otaadioelektron14 6554
vlnová opti
unikace (OBstmi laserovh μrad. Optikci majáku
gnálové fotostí.
ních sítí nynické konveráknových prkumný tým který kroměkých kmito
v Brně je rocky transparednotka je u
mi parametryn k přenosu
ní signálovýjednotka je
hrubé a jemnitřní jednotk
Obr. 2 E
cí se vývoje Obr. 3). Pr
Zámecký hote
Í LASERTICKÝC
akar Wilfeniky
ika
BK) při přenvého záření. cký svazek sloužícího k
ony byly do
ní směřuje kze signálu nrvků (zesilona UREL F
ě přenosu stčtů a doplni
ozdělen na vrentní nebo jurčena ke gy i svým určvlastního s
ch fotonů de koncipované směrováky.
Experimentální vCasse
e dvoustupňro příjem op
el Třešť
ROVÉHCH VLÁ
fert, Viera
nosu inform Laserový vmůže obsahk přesnému jádra přijím
k plné fotonina přenosovovačů EDFAFEKT VUTtandardních it tak stávaj
vnitřní a vnějako E/O př
generaci někčením (viz. signálu a ostdo jádra přijaná jako optání. Vysílaný
vnější jednotkaegrain
ňového (hruptických sva
HO ÁKEN
a Biolková
mace byly vysílač je hovat více
u zamíření macího
izaci, kdy vé trase. Při A, T v Brně
datových jící
ější jednotkřevodník pr
kolika Obr. 2).
tatní kanályímacího ticky ý a přijíman
a s optikou
ubého a azků byl
á
ku. ro
y
ný
Mu
zvovyzstej
Prooptv řísigsm
K zjema zrv opřij
Ob
PopSou
Da
ultioborová k
olen teleskoznačuje menjné velikost
o hrubé smtické osy telídící jednotnálového sv
měrování slou
zajištění optmné směrovrcadlo upev
ohnisku telejímače za p
br. 3 Testová
psané výzkuubor prvků
alší oblasti z
Simulaoptický
Řešení Vývoj Měřen
atmosf Praktic
konference L
op Cassegranší sférickoti.
měrování se leskopu. Úrce spoje a pvazku svíraluží platform
timálního nvání využívvněné na MEskopu. Relaodmínek at
ání hrubéhov labora
umné aktivi pro fotonic
zájmu s na
ace a měřený svazek. í otázek difrplně fotonií, klasifikovférickým opcký vývoj op
ASER 57, 8.
in – Schmidu vadou ve
využívají forovně signálpoužijí se prla a opticko
ma s krokov
avázání sigvající směroEMS aktuátativně malý mosférické
o a jemnéhoatoři
ity jsou podckou komun
bídkou spo
ní vlivu nest
rakce při přícké technolvání a potlačptickým kanptických be
. – 10. listop
dt s průměresrovnání s
fotodiody rolů v jednotlro řízení smou osou televými motork
gnálových foovací opticktoru. Čelo p průměr jád turbulence
o směrování
dpořené granikaci.
olupráce:
tacionární a
íjmu opticklogie OBK.čení vlivu a
nálem. ezkabelovýc
adu 2017, Z
em hlavníhocenově odp
ozmístěné vivých směro
měru vysílanskopu úhel ky.
otonů do přiké kanály (svpřijímacího dra klade ex
a otřesů up
íObr
signá62,5/
ur
antovým pr
nehomogen
kých svazků
atmosférické
ch spojů pro
Zámecký hote
o zrcadla 12povídajícím
obrazové oovacích kan
ných svazkůmenší než 6
ijímacího opvazek optickoptického vtrémní náro
pevňovacích
r. 4 Svazek oálovým mul/125 µm a s rčenými pro
ojektem TA
nní turbulen
ů.
é turbulence
o experimen
el Třešť
25 mm, kterčočkovým
oblasti symenálech se způ tak, aby os6 µrad. K h
ptického vlkých vlákenvlákna je umoky na směrh konzol.
optických vltimodovýms 200 µm HCo jemné smě
A ČR č. TH
ntní atmosfé
e na kvalitu
ntální účely
rý se objektivem
etricky kolempracovávají sa rubému
ákna sloužín na Obr. 4)místěno rování
vláken se vláknem CS vlákny ěrování
H01011254
éry na
u přenosu
.
m
m
)
-
Mu
BI
PaHODakoz
Obvče
Obvysnejmelaselotose s
Taknízproa tupropohgeolim
V pzdra o
V ppovv řářezchl
ultioborová k
IONIKA
avel KožmOFMEISTERaimlerova 9,zmin@hofm
bor: mikrosetně prototy
bor bionikyskytujících bližších a n
ezi něž patřerového mosový květ stávají čím
kto uměle pzkým koeficostřednictvímudíž umožňo dosaženíhybují v řádometrických
mitacím, kter
případě exproje s ultrak
opakovací fr
Obrázek 1
praxi již byvrchu dle Oádech jedno
zného nástrlazení a maz
konference L
A A LAS
mín; AdamR s.r.o., výv, 301 00 Plzmeister.cz; v
trukturoványpových vzo
y se stal inse v přírod
nejvěrohodnří i způsobikroobráběnaj.) v různýdál více akt
připravené pcientem třenm UKP las
ňují ablaci mvelmi jem
dech jednoth prvků u ré vyplývají
perimentu, krátkou délrekvenci 0,2
1 Přehled vyro
yl potvrzenObrázku 1cotek mikromroje následkzání procesn
ASER 57, 8.
EROVÉ
m Čermákvojové oddězeň vyvoj@hofm
ní povrchů, Uorů
nspirací mndě. Zvládnunějších geomb modifikacní. Využití ých sektoretuálnější.
povrchy se vní, zvýšenouerů, které smateriálů vemných mikek mikrome
jednotlivýí z konfigur
který byl kou pulsu
2 – 1 MHz,
obených vzorů
n přínos těc je používá
metrů. Výslkem odlehční kapalinou
. – 10. listop
É MIKRO
k ělení
meister.cz; w
USP laser p
mnoha vývoutí správné metrických ce funkční
bionickýchech průmysl
vyznačují nu biokompase vyznačuje velmi úzkkrostruktur, etrů až stov
ých mikrosrace použité
proveden p~ 12 ps, zbyly vyrobe
mikrostruktu
chto vybranána na úpraledkem takočení styčnéu.
adu 2017, Zá
OSTRU
www.hofm
processing,
ojových celduplikacetvarů spadách povrchůh povrchovlu (strojíren
např. hydrofatibilitou apí vysokými
ké oblasti lajejichž ve
vek nanometruktur mů
ého laserové
pomocí pevzeleného záeny tři typy
r: a) lotosový k
ných druhůavy tenkýchového úpravé plochy m
ámecký hote
KTURO
eister.cz
úprava geom
lků o napopříkladů z á mezi interů mikrostruvých mikronství, medic
filními či hypod. Jednou
energiemi aserového selikosti geoetrů. Vzhledůže docházého systému
vnolátkovéhření o 532
y mikrostruk
květ, b) kůže ž
ů mikrostruh vrstev, jevy je markamezi třískou
el Třešť
OVÁNÍ
metrie řezn
odobení růzpřírody a
rdisciplinárukturovánímostruktur (kcína, optika,
ydrofobnímiu z metod je
v pulsu (v spotu, což jometrickýchdem k velikzet k určitýu.
ho pulsníhonm, M2 <
ktur (viz obr
žraloka, c) včel
uktur, kde ejichž tloušantní navýšeu a nástroj
ných nástrojů
zných prvkdocílení těc
rní disciplínm za pomokůže žralok, letectví, aj
i vlastnostmejich výrob řádech MWe podmínkoh detailů
kostem těchm výrobní
o laserovéh< 1,3, TEMrázek 1).
lí plástev
např. úpravšťky dosahuení životnos
ojem; lepšíh
ů
ků ch
ny, oci ka, j.)
mi, je
W) ou se
hto m
ho M00
va ují sti ho
Mu
VeopteneObpřípner
VýgeosysvčeNosponapo 3
Da
ultioborová k
likost a dettiky a vhodergie laserovbrázek 1b) padech s orealizovateln
ýroba taktoometrickýchstému, jenž etně možnosový přístup uočívat ve vhpř. může zv30% v porov
alší oblasti z
Vstupu Mikroo
(odladěmikroo
Měřenměření
příprav
konference L
Obráze
taily této mdnou volbového svazkuje vzhlede
ohledem nná.
o jemnýchh prvků v
bude zahrnstí variabilnumožní vythodné kombvýšit otěruvzvnání se sou
zájmu s nab
ujeme i do oobrábění poění laserovéobrábění) í mikroobroí a vyhodnova a realizac
ASER 57, 8.
ek 2 Opotřebe
mikrostruktuu procesnícu v řádech dm ke strik
na použitou
Obrázek 3 R
mikrostrukřadech sto
novat laseroní nastaventváření vylebinaci technzdornost takučasným sta
bídkou spol
ostatních obomocí laseruého procesu
obených entocení velmi ce řešení ko
. – 10. listop
ený tvarový bři
ury jsou v tch parametdesetin až j
ktním rozmu konfigur
Rozměry průř
ktur, ve kovek nanomový zdroj sní charakterepšených vlnologie povkto nově vyavem.
lupráce:
blastí průmyu tvarově slu s ohledem
tit nebo malmalých det
onkrétní tech
adu 2017, Zá
it s mikrostruk
tomto přípatrů laserovéednotek µJ.
měrům (viz raci danéh
řezu u vzoru žr
kterých se metrů, vyžas ultrakrátkoru laserovéastností bio
vlakování a yvinutých po
yslu: elektroožitých plona geometr
lých dílců (vtailů (pod 1mhnologie na
ámecký hote
kturou na čele
adě omezeného zdroje, . VyrobitelnObrázek 3
ho laserové
raločí kůže
nacházejí adují novoou délkou pého paprskuonických mlaserového ovrchových
oprůmysl, mch u různýcrickou a tva
v řádech mmmm) a míru
el Třešť
VBD
na možnostmkde jsou p
nost některý3) náročná,ého systém
velikosti ou koncepcpulsu v řádeu pomocí o
mikrostruktumikroobráb
h mikrostruk
medicínská sch druhů maarovou přesn
m) s tvorbo
mi fokusačpoužity maých tvarů (v, v některýcmu dokonc
jednotlivýcci laserovéhech stovek optické tratur, který budbění, čímž ktur odhade
sféra ateriálů nost
u metodiky
ní alé viz ch ce
ch ho fs
tě. de se m
y
Mu
VY
Da“TMStu149+42davww
Ob
Věsysprodocpot
Un
Bio
Terprovyš
Stu
Infdetmnvyppro
Inf
Termikprakom
An
Mědynod
Tes
Ún
TSposMa
ultioborová k
YUŽITÍ
avid KuboMV SS“ spudánková 399 00 Praha 420 272 942 [email protected]
bor: technik
dci, vývojástémy pro no nalezení schází ke ztřebného k r
niverzitní vý
ologický výz
rmografie jo vizualizašetřování, st
udie rychlýc
fračervené tektorů donohonásobnplývají z výocesu spalov
fračervená
rmografickákroskopem acovníci vyumponentů a
nalýza jevů š
ěření teplotynamické roznízkých po
stování ma
navové zkou
A – Thermaskytují limiapping posk
konference L
Í TERMO
oš, Václavol. s r. o. 95 4 – Újezd720
@tmvss.cz z
k specialista
áři a pracovnalezení řešsprávného řzdokonalenírůzným fází
ýzkum, výz
zkum
e velmi přci a kvantav tkání, po
ch pohybů
vysokorychokážou zasě převyšuj
ýzkumných vání, laserů
mikroskopi
á kamera se schopnoužívají term
a polovodičů
širokých tep
y plasmy vyzšíření rozs extrémně v
ateriálů, ND
ušky
al Stress Anitované infkytují zárov
ASER 57, 8.
OGRAF
v Straka
a termografi
vníci výzkuení různýchešení veliceí výzkumním výzkumu
zkumná a v
esná, vyhodtifikaci poosuzování s
hlostní zobstavit zdánjící rychlosaplikací vapod.
ie
v kombinaostí přesnéhmografický ů.
plotních roz
yžaduje dispsahu v reálnvysoké teplo
DT
nalyzing jsoformace koveň tisíce in
. – 10. listop
FIE PŘI
ie
umných cenh výzev, ktee obtížné. K
ných výsledu.
vývojová ce
dnotitelná, ovrchových svalového p
brazování nlivý pohyst 10.000 oblastech b
aci s mikroho teplotníh
mikroskop
zsahů
ponovat kamném čase. Joty.
ou velice čaomplexních nformací ú
adu 2017, Z
APLIKA
nter používeré jsou ostKaždodennídků a obro
entra, akad
bezkontaktteplotních
pnutí nebo d
díky mikroyb dynamsnímků za
balistiky, su
oskopem seho měření o
pro bezko
merou umoJde tedy o m
astými metostruktur m
únavových m
Zámecký hote
ACÍCH
ají v součatatními prosm používánovské úspo
demie věd
tní diagnostzměn. Ap
detekce míst
osekundovýické scénya sekundu.
upersonický
e stává teobjektů velikntaktní výz
žňující tzv. možnosti za
dami při výmateriálů. Tměření, dok
el Třešť
R&D
asné době tstředky neřní infračervoře drahoc
tická metodAplikace za
t podkožníc
ým expoziy a zach. Takovéto
ých projekti
eplotním zkosti až 3µ
zkum teplot
rolující intachycení tep
ýzkumu matTSM – Thkonce i na
ermografickešitelné neb
vené technikenného čas
da využívanahrnují cévch krvácení.
čním časůhytit snímeo požadavklů, výbušni
zobrazovacíµm. Vývojotních projev
tegrační časplotních jev
teriálů, avšahermal Stre
geometrick
ké bo ky su
ná vní
ům ek ky in,
m ví vů
s a vů
ak ss ky
Mu
sloa u
Tes
Infpozneb
Mě
SolpanLoc
De
Loctermobjjempenbez
Mě
I zdnásrozpov
Mě
Teszobvelvýv
Prů
Au
Auspozdotepapo
Lab
Klívyuúna
ultioborová k
žitých komucelenější in
stování kom
fračervená Nzorování tepbo obsahu v
ěření fotovo
lární panelynelu je možck-in fotolu
tekce prask
ck-in termmokameroujektu (ultraz
mných prasnetrantů. Taz UV záření
ěření mostů
de se využísledně vypzpětí/pruhu vrchu a odh
ěření elektro
stování elekbrazování alikosti bodůvojového cy
ůmyslové R
utomobilový
utomobilovýolehlivější okonalovat plotní poměod.
boratorní te
íčovým faktužívat termoavových zko
konference L
mponentech. nformace.
mpozitů
NDT může plotních zm
vody v komp
oltaických p
y mohou vžné tyto defuminiscence
klin
mografie čásu synchronizvuková tersklin a zlomato forma Ní.
ů
ívá NDT mpočítávající mostu. Ta
hadnout potř
onických ko
ktronickýcha identifikoů několika yklu produk
R&D
ý průmysl
ý průmysl jea vysoce
design air-běry pneuma
esty v prům
torem úspěcografii v ranoušek produ
ASER 57, 8.
Ve srovnán
detekovat iměn na povpozitním m
panelů
vykazovat dfekty lokalize kamerami
stí náchylnizovanou srmografie). menin, kter
NDT umožň
multisenzorokvantitati
ato metoda řeby a nákla
omponentů
h komponenvání anomámikronů je
ktu.
e rychle roste výkonnébag systém
atik a brzdo
myslu
chu je přinánné fázi desuktu atd.
. – 10. listop
ní s tenzom
interní defekvrchu. Jde o
materiálu.
defekty vedzovat metodNIR – near
ných k prasfrekvencíTření na pré je možnňuje inspek
ová metoda ivní indexnapomáhá
ady na opra
ů a DPS
ntů a DPS teálií velikos
e možné sn
toucí odvěté automob
mů, zlepšovaových systé
ášet na trh nsignového c
adu 2017, Z
metry poskyt
kty vzorku o cenný nás
doucí k elekdou Lock-inr-infrared.
sknutí se pultrasonickovrchů plocné zobrazit
kci rozlehlýc
identifikujíx, který u
lépe predikavu.
ermograficksti bodů až nížit čas tes
ví, kde je cíbily. Termat účinnostiémů, provád
nové produkcyklu, při ve
Zámecký hote
tuje tento př
díky externstroj pro de
ktrickému n termograf
provádí poé energie vch prasklin t bez nutnoch nebo kom
ící zhoršujíurčuje stupkovat vývoj
kými kamer3.5m. Dí
stování a zd
ílem vyráběmografické
vytápění adět kontrolu
kty co nejryerifikaci tep
el Třešť
řístup mnoh
ní excitaci aetekci dutin
zkratu. Po fie. Provede
ořizováním vstupující dvytváří tep
nosti aplikamplexních
ící se betonpeň zhoršej poškozov
rami je běžníky vysokédokonalit d
ět účinnější,systémy
a chlazení, ku kvality s
ychleji. Nejvplotních mo
hem rychlej
a následnémn, delaminac
zatížení Fena může b
termogramdo měřenéhplo v místecce barviv částí objek
nové oblastiení každéhání mostníh
nou metodoému rozlišedesign běhe
, bezpečnějšnapomáha
kvantifikovpojů a svár
výhodnější delů, analýz
jší
mu ce
FV ýt
mů ho ch či
ktů
a ho ho
ou ní m
ší, ají vat rů
je ze
Mu
NÁSO
JaMeKabT: +ww
Ob
Souvys(včvlacelpov
Ve zejMe
inte(výna firm
optse nepdospřiz
tohzvědélměprův re
lavskuspaprodél
Me
ultioborová k
ÁVRH, VOUSTAV
kub Lelekeopta – optikabelíkova 1, +420 581 2
ww.meopta.
bor: Kontro
Firma učástí portspecifikovánčetně FEM astní podporku. S aplikavětšinou o n
Vzhled VIS se jedména v DU
eopta má i nV posle
egrovanýchýroba a konttřetině trže
my. V této
tických a mpak přímo
postihnutelnstatečnou pzpůsobiteln
Jednímhoto typu ětšením 2,4lku 266 nměření kriticůchozí eálném čase
K tomuvice, kteráupiny prodadá. Lavice odukt. Spolelce 266 nm
Základeopta má d
konference L
VÝROBV PRO D
k ka, s.r.o., OPřerov, 750
243 410 | Jak.com | www
ola a justáž o
Meopta – otfolia firmyní požadavkanalýz) a
ra kontroly ací laseru senízké výkondem k širokdná zejmén
UV oblasti (několik laditedních letec
h spojů (výtrola FPD –
eb firmy a m
oblasti promechanickýc
promítají né komerčnpřesnost, prnost konkrétm z příkla
je afokáln4995x určenm. Nastaveckých parvlnoplochy
e. u je využ
á byla soduktů, kam
má modulečný základ(byly použi
dem měřicícdlouhodobé
ASER 57, 8.
BA A MĚDUV AP
Oddělení výv0 02, Česká[email protected]
optomechan
optika, s.r.oy je kompků zákazníkvýrobu jaka měření n
e pak setkávny při zobraému zaměře
na o He-Ne(193 nm – Atelných lasech se firma
ýroba mikro– flat panel dmá i nadále
odukce jsouch dílů, stejni do extrémně dostupnracovní obltní soustavěadů prodní soustavaná pro vlnoení probíhárametrů (Ry, zklen
žívána justoučástí vý
tato sousární uspořá
d tvoří předeity kontinuách modulů
zkušenosti
. – 10. listop
ĚŘENÍ OPLIKAC
voje měřicícá republika
@meopta.coportsoptics
nických sou
o. se zabývápletní návrhka, návrh opk optickýchnašich výroáváme právěazovacích apení firmy je
e lasery a pArF excimeerů se spekta Meopta počipů, pamdisplays). P
e vzestupnou
u kladeny eně tak ale i mních nároknými zařízelast vlnovýcě. duktu a se ovou á při RMS nutí)
tážní ývoje stava ádání, které evším osvětální a pulsní
je senzor i s tímto ty
adu 2017, Z
OPTOMCE
ch metod
m .com | Face
ustav
á sportovní, h optomechptického des, tak mechbků, ať už
ě předevšímplikacích).e tak možnépevnolátkoverový laser,trem pokrývrosazuje i v
mětí, inspekProdukce pru tendenci
extrémní nána montáž ků na metreními. Ve ch délek (s
umožňuje tlovací jední lasery od fvlnoplochy
ypem senzo
Zámecký hote
MECHAN
ebook
vojenskou hanických signu, návrhanických dv jednotlivý
m při justáži
é narazit navé lasery. S 266 nm pe
vající VIS a v oblastech ce waferů, o tuto oblaspro budouc
roky na přea finální prorologické z
většině psahajících d
snadnou mnotka, resp. firmy CryLay Shack-Haoru. V rám
el Třešť
NICKÝC
i průmyslosoustav. T
h mechanickdílů. Samozých fázích
i a měření (j
a široké spekSilné laserovevnolátkovéNIR. trhu výrobaj.) a výr
st se v součací zastoupen
řesnost a kvodukty. Tyt
zázemí, kterpřípadů totido DUV o
modifikaci plaserový zd
aS GmbH). artmannova
mci grantov
CH
ovou optikoTen zahrnukého design
zřejmostí jevývoje, takjedná se ted
ktrum laservé zázemí jé lasery,…)
by a kontroroby displejasnosti podíní v portfol
valitu výrobto požadavkré jsou časiž postráda
oblasti), tak
ro specifickdroj o vlnov
typu. Firmého projek
ou. uje nu e i k i dy
rů. je a
ly ejů ílí liu
by ky to ají
k i
ký vé
ma ktu
Mu
Cenv Oa sofvyhmo
dlopropnumoapl
(dokon
Da
ultioborová k
ntrum digiOlomouci vl
mikročočekfistikovaný hodnocení odifikací, po
V rámcouhodobě spostřednictvímutí jak v celožných desilikaci.
V rámcosažitelné přntrolními.
alší oblasti z
Kvalitavlnoplo
Vývoj Detekc
konference L
itální optiklastní Shackk podle p
software paberací vln
odstatných p
ci vývojovpolupracujem dotovanýlkové soustignů. Cílem
ci vývoje třesnosti výr
zájmu s nab
ativní měřenochy, MTF,optomecha
ce a měření
ASER 57, 8.
ky (TE0102k-Hartmannpožadovanéhpro jejich noplochy a pro danou a
vých aktivie jak s českých projektůtavě, tak i j
m je mimo
tohoto prodrobních polo
bídkou spol
ní optických, PSF,…) nických soupnutí
. – 10. listop
20229) vyvnovy senzorho dynampoužití. Tstandartní
aplikaci.
it a spolupkými instituů dále pracednotlivýchjiné zaříze
duktu jsme ožek – např
lupráce:
h a optomec
ustav včetně
adu 2017, Z
víjí ve spry s ohledem
mického rozen zahrnujzpracován
práce s věducemi, napřcujeme na vh podsestavení, které b
se tak poř. nerezové
chanických
ě designu, v
Zámecký hote
olupráci s m na danouzsahu, citle vlastní v
ní dat včetn
deckými in. univerzitavývoji zařízvách. Aktuálude snadno
otkávali s prdíly v přesn
soustav (in
výroby a kon
el Třešť
Univerzitou aplikaci (vlivosti,…), vyvinuté alně častých
nstitucemi ami, tak i zzení umožňálně diskutujo přizpůsob
roblémy janostech 0,00
nterferometr
ontroly
u Palackéhvolba kamer
stejně jaklgoritmy prspecifickýc
(Meopta jzahraničnímňujícího měřujeme několbitelné cílov
ak výrobním01 mm), tak
rie, senzory
ho ry ko ro ch
iž mi) řit lik vé
mi k i
Mu
AD
Dua D1In2DeSlo3DeRep4De
Ob
Meuplfyzvýpadafotopos
V p500935
Obra zo
ultioborová k
DAPTÍV
ušan LoreDušan Venternational epartment oovakia epartment opublic epartment o
bor: Laserov
etódy adaptílatnenie v pzikálne resppočtovej kaaptívne riadonických mstionizácie.
prípade PCF0 až 700 nm5 nm.
r. 1 Spektrum odpovedajúca
konference L
VNE RIA
enc1,2, Moelič1,2
Laser Centrof Physical a
of Physical E
of Chemistry
vá postioniz
ívneho riadproblémochp. matematiapacity. V pdenie ukaz
mikroštruktú
F sme ukázam ako aj opt
superkontinukrivka optima
ASER 57, 8.
ADENIE
onika Jeri
re, Bratislavand Theoret
Electronics,
y, CAPR, T
zácia, adapt
denia v súčinh s vysokouické modely
predkladanejzuje byť aúrnych vlák
ali optimalitimalizáciu
a pred (sivá) aalizácie (b).
. – 10. listop
E: OD FY
igová1,2, M
va, www.ilctical Chemi
, Faculty of
Temple Univ
tívne riaden
nnosti s evou mierou ky alebo byj práci sme
atraktívnymknach (PCF
záciu širokoamplitúdy
a po optimaliz
adu 2017, Z
YZIKY
Monika St
c.sk, lorenc@istry, Come
f Science, M
versity, Phi
nie, nelineár
olučnými/gekomplexnos
y bolo riešesa zameral
m prostriedkF) a optimal
ospektrálnejsolitónu v S
zácii (čierna) v
Zámecký hote
K CHÉM
tupavská3
@ilc.sk, Slonius Univer
Masaryk Uni
ladelphia, P
rna optika
enetickými sti kde je enie problémli na dva kokom: generlizácia anal
j emisie disStokesovej
v oblasti 500 n
el Třešť
MII 3, Robert
ovakia rsity, Bratis
iversity, Brn
PA 19122, U
algoritmamťažké nájs
mu nad rámonkréne príkrácia superlýzy v proc
sperzívnychoblasti na v
nm – 700 nm
J. Levis4,
slava,
no, Czech
USA
mi nachádzajsť adekvátnmec súčasnklady, kde rkontinua vese laserov
h vĺn v oblasvlnovej dĺžk
(a)
,
ajú ne
nej sa vo vej
sti ke
Mu
V pzos
Obra po
Poď
Ten020
Da
ultioborová k
prípade adasilnenie špe
r. 2 Zostava pro optimalizáci
1. D. Lor2. D. Lor
ďakovanie
nto výskum01.
alší oblasti z
Neline Generá Hmotn
konference L
aptívneho cifických fr
re adaptívne rii (b).
renc et. al., Orenc et. al., S
e
m bol spolufi
zájmu s nab
eárna optikaácia THz žianostná spekt
ASER 57, 8.
riadenia laragmentov,
riadenie lasero
Opt. CommSci. Rep. 7,
inancovaný
bídkou spol
arenia trometria se
. – 10. listop
aserovej popríp. mater
ovej postioniz
m. 276, 288 , 5953 (2017
ý Grantovou
lupráce:
ekundárnych
adu 2017, Z
ostionizácierského iónu
ácie (a) a hmo
(2007). 7).
u agentúrou
h iónov
Zámecký hote
sme sa zv hmotnost
otnosté spektrá
APVV SR,
el Třešť
zamerali ntných spekt
rá tryptofánu p
, projekt AP
na selektívnrách.
pred (modrá)
PVV-15-
ne
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
DETERMINISTICKY APERIODICKÉ OBRAZOVÉ ZAŘÍZENÍ
Miroslav Horáček, Petr Meluzín, Stanislav Krátký, Alexandr Knápek, Filip Mika, Jana Chlumská, Milan Matějka, Stanislav Král, Ondřej Brunn, Dagmar Giričová, Jaroslav Kopal, Pavla Schieblová, Vladimír Kolařík Ústav přístrojové techniky AV ČR, v.v.i. (ÚPT) — Královopolská 147, Brno +420 541 514 400, [email protected], www.isibrno.cz, ebl.isibrno.cz
Obor: elektronová litografie, difrakční opticky variabilní obrazové zařízení (DOVID)
Příspěvek se týká analýzy, návrhu a přípravy difrakčního opticky variabilního obrazového zařízení tvořeného deterministicky aperiodickou sítí základních optických prvků. Teoretický základ je doplněn numerickou analýzou a prezentací realizované matrice a jejích replik.
Skupina elektronové litografie (EBL) na Ústavu přístrojové techniky se zabývá metodikou vytváření planárních mikro a nano struktur na křemíkových nebo skleněných podložkách. V rámci konference Laser jsme v posledních letech prezentovali výsledky související s laserovou technikou, zejména v těchto oblastech: počítačem generované hologramy [1], fázové masky vyrobené elektronovou litografií a iontovým leptáním pro přípravu vláken s Braggovými mřížkami [2], amplitudově fázová fotošablona pro formování vortexových svazků [3] a fylotaktické uspořádání difrakčních struktur [4]. Posledně jmenovaným fylotaktickým (deterministicky aperiodickým) uspořádáním využívajícím Vogelova modelu [5] jsme se zabývali detailněji [6–8] a rovněž jsme navrhli rozmanité způsoby konstrukce variabilního obrazu nad souborem trojrozměrných optických elementů uspořádaných podél jednorozměrné spirály promítnuté do dvourozměrné roviny planární reliéfní struktury [9–11].
Základní planární uspořádání lze charakterizovat equiangulárním rozmístěním jader (difrakčních elementů) podél cyklotronové spirály. Na plošně blízké elementy lze pohlížet jako na uzly deterministicky aperiodické triangulární sítě s lokálními charakteristickými trojúhelníky, jejichž strany Dx a výšky Lx jsou svázány s metrikou daného uspořádání c0 pomocí vztahu Dx Lx = c0
2. Pro konstrukci zařízení a návrh požadovaného vyobrazení je
nutné vyšetření vlastností charakteristických trojúhelníků zmíněné sítě, zejména lokálních vzdáleností mezi jádry sítě D a výšek těchto trojúhelníků L (Obr. 1), a dále pak azimutálního otočení trojúhelníků v rovině planárního zařízení. Realizace planární reliéfní struktury byla provedena litografickými technikami s využitím zápisu elektronovým svazkem (EBL). Výsledná matrice byla zkontrolována standardními postupy i pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM). Variabilitu obrazu — s grafickým motivem navrženým u příležitosti 60. výročí založení ÚPT — výsledného vylisovaného zařízení demonstruje Obr. 2.
Další oblasti zájmu [12]: kalibrační vzorky a metrická měřítka pro kontrolu metriky mikroskopů; standardy
testů rozlišení pro optickou mikroskopii. planární mikro a nano struktury na nitridových membránách; realizace mikro štěrbin
a tvarovaných clon; difrakční opticky variabilní obrazová zařízení; tvarování laserového svazku —
počítačem generované hologramy; mikrofluidní systémy; mikrosnímače připravené přímou elektronovou litografií;
difrakční fresnelovská optika; planární optické mikrostruktury pro fokusaci světla;
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
fotošablony pro optickou a UV litografii; fotošablony pro přípravu vlákens Braggovými mřížkami; kombinované amplitudově fázové masky; speciálnía dedikované fotošablony;
Obr.1 Vzdálenosti jader D (červené přerušované čáry) a výšky specifických trojúhelníků L (modré plné čáry) podél vybraných odvozených spirál (s převzorkováním 34; 55; 89; 144; 233; 377; 610; 987 a 1597) v závislosti na pořadí jádra v modelu.
Obr. 2 Pamětní holografická samolepicí etiketa — čtyři pohledy při různém směru nasvícení vzorku a odlišném charakteru použitého světelného zdroje.
Reference: [1] V. Kolařík, M. Matějka. Počítačem generované hologramy – CGH. Sborník konference LASER52, 2012, str. 31,
ISBN 978–80–87441–08–4. [2] S. Krátký a kol. Fázové masky vyrobené elektronovou litografií a iontovým leptáním pro přípravu vláken s
Braggovými mřížkami. Sborník konference LASER54, 2014, str. 31–32, ISBN 978–80–87441–13–8.
[3] S. Krátký a kol. Amplitudově fázová vortexová maska. Sborník konference LASER55, 2015, str. 32–33, ISBN 978–80–87441–16–9.
[4] V. Kolařík a kol. Laser a fylotaxe. Sborník konference LASER56, 2016, str. 35–36, ISBN 978–80–87441–19–0.
[5] H. Vogel. A Better Way to Construct the Sunflower Head. Mathematical Biosciences 44 (1979), pp. 179–189. [6] P. Meluzín et al. Some Other Gratings: Benchmarks for Large–Area E–Beam Nanopatterning. NANOCON 2014:
6th Int'l Conference Proc's, 2014. pp, 246–251, ISBN 978–80–87294–55–0.
[7] P. Meluzín et al. Structural Colors of Self–Similar Nano Patterns. NANOCON 2016: 8th Int'l Conference Proc's, 2017, pp. 703–708. ISBN 978–80–87294–71–0.
[8] M. Horáček et al. Phyllotactic Model Linking Nano and Macro World. NANOCON 2016: 8th Int'l Conference Proc's, 2017, pp. 680–684. ISBN 978–80–87294–71–0.
[9] M. Horáček et al. Phyllotactic Arrangements of Optical Elements. Proceedings of SPIE. In: Holography: Advances and Modern Trends V. (Proc's of SPIE 10233).
[10] M. Horáček a kol. Difrakční opticky variabilní obrazové zařízení. Užitný vzor 30627. [11] M. Horáček, V. Kolařík. Opticky variabilní obrazové zařízení a způsob jeho přípravy.
Patent 306956. [12] http://www.isibrno.cz/elektronova–litografie, [cit. 2017–10–17].
Poděkování: Částečná finanční podpora zejména ze zdrojů: AV21 VP Diagnostické metody a techniky; projekt ALISI – MŠMT (LO1212) spolu s ES (č. CZ.1.05/2.1.00/01.0017); projekt AMISPEC – TAČR (TE01020233); projekt GAMA TAČR (TG03010046); projekt TRIO MPO (FV10618); institucionální podpora (RVO:68081731).
.
Mu
NO
MaMIKláTel
Ob
Spofem
NonežvyshlusynCAzobapl
Díkvýrpoume
Las
ultioborová k
OVINKY
artin MosIT s.r.o. ánova 56, 1l. : 241 712
bor: lasery,
olečnost Spmtosekundo
ový laser InSž předcházejsokém výkoubší „in vivonchronizovaARS, SRS, abrazování žilikacích.
ky mimořádrazně většícužít i pro čaetrologii pol
ser InSight X
konference L
Y ZE SV
ser
47 00 Praha548, moser
fotonika a j
pectra-Physivých laserů
Sight X3 poející laser Inonu v širokéo“ zobrazované ultrakráapod. Laser ivých tkání
dnému výkoch hloubkácasově rozlišelovodičů.
X3
ASER 57, 8.
VĚTA SP
a 4 r@mit-laser
jemná mech
ics uvedla nů pro multifo
oskytuje o 5nSight DS+.ém rozsahu vání. Druhýtké pulsy prInSight X3v neurolog
onu nabízí nh. Ultrarychenou fotolu
. – 10. listop
PECTRA
r.cz , www.
hanika
nedávno na tfotonové zob
50% vyšší v Laserový sladění 700 , neladitelnýro pokročilé
3 je ideálnímgii, optogene
nový laser Inhlý laser InS
uminiscenci,
adu 2017, Z
A-PHYS
mit-laser.cz
trh již třetí gbrazování.
výkon pro hsystém vydá– 1300 nm ý, infračervé zobrazova
m zdrojem laetice, buněč
nSight X3 zSight X3 lz, nelineární
Zobrazeníaxony ved
Zámecký hote
SICS
z
generaci šir
hluboké zobrává ultrakrápro jasnější
vený paprsekací metody jaserového z
čné biologii
zobrazováníe vedle mulspektroskop
í hlavy rybkyoucími k moz
el Třešť
roce laditeln
razování živátké 100 fs pí excitaci fluk vydává jako SHG, Tzáření pro ha dalších b
í živých tkáltifotonové
opii, THz zo
y se zřetelnýmzku
ných
vých tkání pulsy o uorescence
THG, hluboké iologických
ání ve mikroskopi
obrazování č
mi očními
a
h
ie či
Mu
PO
LibÚstKrámrn
Ob
PokV smelasespeSvademběžtheDrus rolaseměexp
Záb
ultioborová k
OKROČ
bor Mrňatav přístrojoálovopolskána@isibrno
bor: laserov
kročilé metsoučasné doetodu. V prverová hlavaeciální optikařování s tomonstrovánžnou svařoveta objektiveuhou metoozmítaným erového sv
ěnit jak šířkperimentů.
běr ze skener
konference L
ČILÉ ME
a, Petr Hoové technikyá 147, 612 6o.cz, 731 46
vé svařování
tody laseroobě existujvní řadě jdea obsahujícíkou. Díky t
outo hlavou na jednak vvací hlavou em. dou, opět svazkem.
vazku podélku závaru, t
rového svařo
ASER 56, 19
ETODY
orník, Hay AV ČR v64 Brno – K2 192.
í, laserové ř
ového svařoí nové mete o laserové systém dvotomu lze lase nazývá
významná čvedenou ro
využívajícíU této metl svařovanéak i mikros
ování sítě kru
9. října – 21.
LASER
ana Šebestv.v.i Královo Pole
řezání
ování tody laseroé svařováníou vychylovaserovým pskenerové s
časová úspoobotem, ale
í vychylovátody doché trajektoriestrukturu sv
uhů (dlouhý e
. října 2016,
ROVÉHO
tová
e
ového svařoí využívajícvacích zrca
paprskem vesvařování. Vora při vyue také jistá
ání laserovhází kromě e. Řízenímvaru, jak je
expoziční čas
Zámecký ho
O SVAŘ
ování, kterécí skenovacídel řízenýchelice rychleV provedenužití této momezení da
vého svazkuposuvné ryparametrů opět předv
s)
otel Třešť
ŘOVÁNÍ
é dále zlepí techniky. h počítačeme přebíhat vných experimmetody oproaná výstupn
u zrcadly rychlosti k mů mikropohyvedeno v rá
Í
šují základZákladem j
m doplněnýcv dané plošmentech byoti svařování optiku s F
je svařovámikropohybybu můžemmci několik
dní je ch še. yla ání F-
ání bu me ka
Mu
DaoblSvavystep
Zař
Da
Pod
ultioborová k
alší pokročilloukový výbarovou lázesokopevnos
pelně ovlivn
řízení pro h
alší oblasti z Smluvn Měřen Využit Diagno
děkování:
konference L
lou metodouboj může sl
eň tvoří lasestních jemnoněnou oblast
hybridní sva
zájmu s nabní výzkum ví spektrální tí adaptivníhostika lasero
Příspěvek vznikl za přispění Strategie AV21: Světlo ve službách společnosti a díky podpoře MŠMT (projekt LO1212).
ASER 56, 19
u, rozvíjenooužit jako zrový svazekozrnných oct a následně
ařování Lase
bídkou spolv oblasti lasabsorpce (v
ho zrcadla vového svařo
9. října – 21.
ou na ÚPT, jzdroj tepla pk. Této metocelí, kde příě zlepšuje m
er - TIG
lupráce: serového svvrstvy pro sv laserovýchovacího pro
. října 2016,
je hybridní pro předehřeody se dá vyídavné teplo
mechanické v
vařování a dsolární absoh technologcesu
Zámecký ho
svařování Lev nebo dohyužít pro svo ovlivňuje vlastnosti sv
Předeh
Dohřev
dělení materrbéry)
giích
otel Třešť
Laser-TIG, hřev materivařování mikrostrukvarového sp
hřev
v
riálů
kdy álu.
turu svaru apoje.
a
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
VLIV DVOJLOMU V MATERIÁLU VLNOMĚRU NA MĚŘENÍ VLNOVÉ DÉLKY
Marek Peca Eltvor Tábor, Česká republika Email: [email protected]
Obor: vlnová délka, měření vlnové délky, dvojlom
Pracuji na konstrukci vlnoměru, určeného pro absolutní měření vlnové délky (VIS–NIR). Cílem oproti existujícím je levnější, méně objemný, snáze integrovatelné řešení. Vlnoměr je založen na interferometru s dráhovým rozdílem v refrakčním skleněném mediu (~ typ Fizeau). Během 3 dny trvající charakterizace byla naměřena stabilita měřené vlnové délky ±1.5×10-7, s dnem Allanova rozptylu σy=7×10-10 při době integrace 10 s. Následně jsem zjistil, že změna polarizace světla, vstupujícího do vlnoměru jednovidovým vláknem, působí podstatné odchylky v měřené vlnové délce – odchylky působené polarizací nabývaly hodnot ~ 2...3×10-6. Optický návrh vlnoměru měl být na polarizaci necitlivý (úhly odrazu a dopadu, materiál). Dráhový rozdíl určuje čisté amorfní křemenné sklo (fused silica), s deklarovanou hodnotou dvojlomu <5×10-7. Vlnoměr neobsahuje jiné prvky ani tenké vrstvy, které by mohly polarizační odchylky působit, usoudil jsem tedy, že výkyv poměrné chyby měření (špička-špička) je roven dvojlomu použitého dílu z křemenného skla. Je zjevné, že dvojlom působí chybu vůči ostatním nejistotám převažující. Řešením by bylo omezit polarizaci vstupního světla (polarizér a PM vlákno). Pro uživatele by ovšem bylo pohodlnější, kdyby vlnoměr nebyl na polarizaci citlivý (náhodná polarizace a SM vlákno). Proto jsme se rozhodli dvojlom systematicky měřit a zkusit potlačit. Pro účely opakovatelného měření dvojlomu vlnoměru jsem do optické cesty vstupního laseru zařadil kaskádu z půlvlnné a čtvrtvlnné destičky, každou nezávisle otočnou okolo optické osy pomocí krokových motorů. Dva úhly natočení destiček určují dva stupně volnosti polarizace (sklon vektoru E a fázové zpoždění E/H). Prohledáním dvourozměrného prostoru polarizace je možné určit špičkové odchylky v měření vlnové délky a tedy hodnotu dvojlomu. Dvojlom byl naměřen pro 11 polotovarů z křemenného skla ve vlnoměru vlastní konstrukce, vykazujících hodnoty: 2.1×10-6 až 3.3×10-6, medián 2.7×10-6 (př. Obr. a, c). Pro srovnání bylo totéž měření provedeno pro komerční vlnoměr HighFinesse WS-6/200, který vykázal podstatně lepší hodnotu 4.8×10-8 (Obr. e). Dle literatury by mělo být možné správným žíháním skla snížit dvojlom na hodnoty <2×10-7. Podrobili jsme 3 ze vzorků žíhání v peci, sestupným gradientem, který měl projít teplotou skelného přechodu. Vinou špatných podpěr v peci došlo k deformaci skel a při následné montáži vzorky praskaly. I tak se podařilo vzorky částečně změřit: dvojlom se podařilo snížit z 4.0×10-6 na 1.3×10-6 a z 3.3×10-6 na 1.1×10-6 (Obr. a-b, c-d), tedy zhruba na 1/3. Následně jsme provedli na dalších 3 vzorcích žíhání v jiném typu pece a s lepšími podpěrami. Vyžíhaná skla již nebyla deformována, ale bohužel nedošlo k dostatečně zajímavému snížení dvojlomu, snad jen u 1 vzorku se dá hovořit o snížení na polovinu (3.2×10-6 na 1.7×10-6). Závěr
přesnost vlnoměru vlastní konstrukce (σy=7×10-10, 3 dny: ±1.5×10-7) je omezenacitlivostí na polarizaci vstupního světla (jednotky ppm);
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
prvním pokusným žíháním křemenného skla v peci jsme dosáhli snížení dvojlomu vnašem vlnoměru na 1/3;
komerční vlnoměr WS-6/200 vykazuje 20× lepší hodnotu (4.8×10-8); další žíhání nepřineslo žádaná zlepšení.Otázky: Podaří se lepším žíháním potlačit dvojlom až na úroveň konkurenčního řešení (teplotní rozsah, spád)? Je dvojlom jiných špičkových vlnoměrů dostatečně nízký pro deklarovanou přesnost (WS-8/2: má deklarovanou 0.5×10-8, nebo ~~4.8×10-8)?
Další oblasti zájmu s nabídkou spolupráce:
Nabízím / zkušenosti z dřívějších realizací: pozemní a družicový dvoucestný přenos času a frekvence (2014 prohlášeno v ITOC za
nejkvalitnější mezikontinentální srovnání času) syntéza přesných a spektrálně čistých VHF a mikrovlnných signálů, měření fáze a
frekvence jednofotonové detektory (QE~80%, jitter~50ps RMS), včetně digitálního měření času jednofotonový lidar, koherentní lidar (zkoušeno 1.3km) FPGA instrumentace, zvláště v oboru zpracování frekvence a času, extrémně rychlé
DSP, SDR, zřetězené výpočty termostat do 150°C (50 μK @f_s=2 Hz)
Poptávám / uvítám spolupráci: referenční měření optickým hřebenem možnost vyzkoušet klasické i nové způsoby f–2f optického hřebenu srovnání optických i jiných velmi přesných (<<H-maser) atomových hodin na větší
vzdálenosti – nabízím techniku přenosu, ale nemám vhodné hodiny
Mu
INDE
ToZdJa1Ús2Ús3Un*tpi
Ob
MePříminmetenstrasys
Expkolzrcrovrůzovlakt
Měje sklinteme
ultioborová k
NTERFEEFORM
omáš Pikáděnek Bucroslav Sostav přístrojstav fyziky niversidad Aikalek@isib
bor: interfer
echanické vkladem meniaturního h
echanickýchnkých vrstevany. Pro mstém na obrá
perimentálnlimovaným cadlo. Na vvinu vzorkuzných tlacícládán pomotuální hodno
Obr. 1
ěření tvaru mmožné ke eněnou deerferometrie
embrány, ale
konference L
EROMEMACE TE
álek1*, Jakchta1, Jos
obota1, Tojové technikmateriálů A
Autónoma dbrno.cz, +42
rometrie, ten
vlastnosti tetody pro jhrotu do mah vlastností v (membrán
měření tvaruázku 1.
ní sestava svazkem, v
výstupu inteu na čip kamch jsou zobocí pístu uota přetlaku
Schéma se
membrány jzměně opt
esku umíste s řízenoue i jejího ok
ASER 57, 8.
TRICÝ ENKÝC
kub Holzesef Lazar1
omáš Fořtky AkademiAkademie vde Manizale20 541 514
nké vrstvy
tenkých vrjejich měřeateriálu. Jin
(obvykle Yn) z jejich d
membrán
(obrázek v jehož jederferometru
mery, kde vzbrazeny na
upevněnéhou je měřena
stavy pro m
je na této setické dráhytěnou na
u změnou fákolí, jak je p
. – 10. listop
SYSTÉMCH MEM
er2, Hecto1, Alice Cht1 a Tomáie věd Česk
věd České rees, Manizale227, www.
rstev se mení je napřínou metodoYoungova
deformace pběhem toh
1) se skládné větvi jeu je pak umzniká interfea obrázku 2 do injekčpomocí dig
měření mech
estavě možny v referenotočném s
áze. Touto patrné na ob
adu 2017, Z
M PRO MBRÁN
or Andreshlupová2,
áš Kruml2
ké republikyepubliky, v.es, Colombisibrno.cz
mohou výraíklad nanoiu je tzv. bumodulu a
při aplikováoto bulge t
ádá z lasere měřený vzmístěn fotoerogram odp2). Tlak, ktční pumpy gitálního dif
hanických v
né provést dční větvi istolku, a metodou je
brázku 3a. M
Zámecký hote
MĚŘEN
s Tinoco3,, Luboš N2 y, v. v. i., Kr
v. i., Žižkoia
azně lišit indentace zulge test, ktereziduálníh
ání diferenčntestu byl vy
rového intzorek a v dgrafický obpovídající tvterým je mkontrolova
ferenčního t
vlastností ten
dvěma způsnterferometzískat tak
e možné zísMetodu je v
el Třešť
NÍ
, Náhlík2,
Královopolskova 22, Brno
od běžnýczaložená naterý je založho napětí) sního tlaku zyvinut inter
terferometrudruhé rovinnbjektiv, ktetvaru vzorku
membrána nané počítačtlakoměru.
nkých mem
soby. Je-li tltru využít
k tvar vzoskat tvar ne
však možné
ká 147, Brnoo
ch materiála zatlačovážen na určesamonosnýcz jedné jejicrferometrick
u s širokýné referenč
erý zobrazuu (snímky pnamáhána, čem, přičem
mbrán.
lak neměnnplanparalel
orku pomoejen samotnpoužít pouz
o
lů. ání ní ch ch ký
ým ní
uje při je
mž
ný, lní ocí né ze
Mu
promesysfázi v v jezávobri tv
O
Pomv no mTloZ nnapmeplanej
O1,8
Podč. Rč. C
ultioborová k
o malé tlakyembrány již stém, jak jeze, a určit
inkrementáednotlivýchvislost změnrázku 3b) avar celé mem
Obr. 2 Snímčtv
mocí navrženásledných membrány oušťka čtvenaměřenýchpětí 163 MPembrány byastická defosou totožné
Obr. 3 Čtvrt8 μm tlustá
pro libov
děkování: RVO:68081CZ.1.05/2.1
konference L
y, neboť při tak velká,
e patrné na tak průhy
álním režimh pixelech pny polohy ka po navázámbrány (pop
mky z kamervercovou m
ené sestavyexperimenod firmy N
ercových mh výsledků Pa, přičemžyla následněormace, jak é.
tinový řez tvrstva hliní
volný tlak p
Autoři dě1731, Min.00/01.0017
ASER 57, 8.
vyšších tlaže svazek oobrázku ob
yb středovému interfero
ři měnícím každého z bání fází jednpřípadě její
ry na výstupmembránu o
byly nejprvntech sloužNorcada vyr
membrán o sbyl určen
ž tyto membě nanesena je patrné z
tvarem celé íku) a jejíhoři prvním p
ěkují za pnisterstva 7 a LO1212
. – 10. listop
acích je veliodražený o
brázek 3c, aého bodu. ometru, kdyse tlaku. A
bodů membnotlivých instřední čás
pu interferomstraně 2 mm
ve měřeny vit jako porobené z nistraně délkyYoungův mbrány jsou 1,8 μm tlu
z obrázku 3b
membrány o okolí pro mpoužití vrstv
podporu pškolství,
2.
adu 2017, Z
ikost gradied povrchu
a není tak mZ toho dů
y jsou zazAnalýzou fázbrány na tlanterferenčníti v případě
metru při rům s 1,8 μm
vlastnosti saodklad pro itridu křemiy 2 mm jemodul těchtaž do maxistá vrstva hb, kde křiv
(čtvercová malé tlaky a
vy, kdy pozo
projektům mládeže
Zámecký hote
ntu povrchuv těchto mí
možné spoleůvodu je mznamenávánze těchto sigaku (příkladích signálů ě vysokých t
ůzných tlacítlustou vrst
amostatnýchměřené te
ičitého na kv zde uved
to membránmálního zahliníku. U nky při zvyš
o straně 2 ma poloha střorujeme pla
Akademie a tělovýcho
el Třešť
u v blízkostístech jde mehlivě provmožné měřeny interferegnálů je pakd pro středo
při nulovémtlaků).
ích pro 500 tvou hliníku
h membrántenké vrstvkřemíkovýcdeném příp
án 207 GPa atížení elastněj již bylašování a sn
mm, tloušťkředního bodastickou def
věd Českovy České
ti středů stramimo optickvést navázáení provád
enční signák možné určový bod je nm tlaku urč
nm tlustou u.
, které budovy. Jedná ch rámečcícadě 500 nma reziduál
ické. Na tya pozorovánižování tlak
ka 500 nm, du membránformaci.
ké republiké republik
an ký ání dět ály čit na čit
ou se
ch. m. lní yto na ku
ny
ky ky
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
FLUORESCENCE A POVRCHEM ZESÍLENÁ RAMANOVA SPEKTROSKOPIE V MIKROFLUIDICE PRO MONITOROVÁNÍ ENZYMATICKÝCH REAKCÍ
Zdeněk PILÁT1, Filip ŠMATLO1, Jan JEŽEK1, Stanislav KRÁTKÝ1, Pavel ZEMÁNEK1 1 Ústav přístrojové techniky AV ČR, v.v.i. Královopolská 147, Brno 612 64 Tel.: +420 541 514 524, E-mail: [email protected], WWW: http://www.isibrno.cz/omitec/
Obor: Optofluidika, biofotonika
Realizovali jsme dva různé systémy detekce koncentrace molekul v mikrofluidních systémech. První způsob využívá optická vlákna a detekuje intenzitu fluorescence, zatímco druhá metoda spočívá v užití povrchem zesílené Ramanovy spektroskopie (surface enhanced Raman spectroscopy, SERS).
Detekce intenzity fluorescence Systém vznikl v rámci zjednodušení měření fluorescence chemických a biologických vzorků bez nutnosti využívat nepřenositelné mikroskopy a umožnění měření i mimo laboratoře na jakémkoliv zařízení pouze připojením tohoto systému. Jedná se o přenosné zařízení určené pro dvoukanálovou excitaci fluorescenčně obarvených objektů optickými vlákny a pro dvoukanálové měření intenzity fluorescence z těchto objektů vyzařující. Zařízení umožňuje měření fluorescenčních objektů excitovaných vlnovou délkou 532 nm a 445 nm a je používáno při experimentech s detekcí a s tříděním buněk při enzymatických reakcích, viz obrázky 1. a 2. Testovací měření bylo provedeno na mikrofluidním čipu upraveném pro tyto experimenty, obr. 3. V čipu docházelo k míchání dvou kapalin, z nichž jedna byla fluorescenčně aktivní. Byly vytvořeny mikrokapénky a intenzita jejich fluorescenčního signálu byla následně měřena. Ukázka měření je na obr. 3.
Obrázek 1. Návrh zapojení vstupních portů čipu pro měření enzymatických reakcí a třídění kapének. Tyto čipy jsou optimalizované pro sledování enzymatických reakcí probíhajících v kapénkách a následné třídění kapének na základě intenzity fluorescence. Tyto reakce jsou detekovány fluorescenčními sondami.
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
Obrázek 2. Schéma systému: sestava se skládá ze dvou čerpacích laserů o vlnových délkách 532 nm a 445 nm, které jsou zavedeny každý zvlášť odrazem na dichroidních zrcadlech (DM) a kolimátory (FC) do optických vláken. Vlákna slouží pro zavedení excitační vlnové délky do mikrofluidního kanálku a k následnému sběru fluorescenčního signálu ze vzorku vycházejícího. Fluorescence vycházející z vláken je detekována vysoce citlivými fotodiodami (AD) umístěnými za filtry (F) blokujícími vlnovou délku čerpacího laseru. Záření je na diody fokusováno kolimačními čočkami (L). Hodnoty intenzit jsou sbírány měřící kartou (NI card) a vyhodnoceny počítačem.
Obrázek 3. Měření pomocí dvoukanálového fluorescenčního systému s optickými vlákny. Vlevo: průběhy elektrického napětí na výstupu měřících kanálů. Vpravo: mikrofluidní kanálky s přilehlými optickými vlákny. Šířka hlavního kanálku: 100 m.
Detekce SERS spekter Systém pro detekci SERS spekter byl koncipován pro přímou detekci koncentrace chlorovaných uhlovodíků (1,2,3-trichloropropan, TCP) v mikrofluidním čipu. TCP je odbouráváno enzymem dehalogenázou, jejíž aktivitu lze tímto přístupem sledovat. Zařízení pro testování koncentrační odpovědi tohoto sensoru je na obr 4. Sestává z dvou počítačem řízených pump, které regulují koncentraci TCP v komoře se SERS substrátem. SERS substrát byl použit nejprve komerční – Klarite 312 od firmy Renishaw, později byl vyvinut klon v ÚPT, viz obr 5. vlevo. Výsledná SERS spektra jsou na obrázku 5. vpravo.
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
Obrázek 4. Systém pro tvorbu gradientů koncentrace a detekci SERS spekter v mikrofluidní komůrce.
Obrázek 5. Vlevo – Elektronmikroskopový obrázek SERS substrátu Au/Si vyrobeného na ÚPT. Vpravo – SERS spektra získaná stupňovitými změnami koncentrace trichloropropanu (TCP), osa x je Ramanův posuv v cm-1, na ose y jsou časově uspořádaná spektra. Intenzita červené barvy je přímo úměrná intenzitě Ramanových pásů.
Shrnutí Použili jsme dvě vzájemně se doplňující metody k detekci různých chemických látek s důrazem na analýzu enzymatických reakcí. Obě metody nabízejí široké spektrum možností citlivé detekce průběhu enzymatických reakcí v kapénkách i v kontinuálním proudu analytu.
AutořiděkujízapodporuGAČR(GA16‐07965S)aMŠMTaEC(LO1212, CZ.1.05/2.1.00/01.0017).
Další oblasti zájmu s nabídkou spolupráce:
Ramanova spektroskopie Mikrofluidika Biofotonika
Mu
LA
PaÚstCenTel
Ob
Laszušnár
Pro(v tvýslase
SpoTOvolnejcelprokonTR
Prokonpartak
Hlakon
ultioborová k
ASEROV
avel Pintr,tav Fyziky Pntrum TOPl: +420 487
bor: Laserov
1. Úvod
serové zušlšlechťovánírůstu výkon
ocesní optictomto přípastupního sverového kal
olečnost LaOPTEC s žálených přístslabší článkková funkč
ovedli posounstrukci hla
RIO, které po
2. Zaměř
ojekt je zanstrukcí lasrametrů. Dákovou, že bu
3. Hlavní
avním cílemnstrukci lase 65% n Snížen
dosahu Zlepše U klíč
odolno Vyvin
konference L
VÁ PRO
, Vít LédlPlazmatu ATEC, Za Sl 953 915, p
vé zušlechť
lechťování je možné
nu komerčně
cké hlavice sadě přímý dvazku vyhovlení, svařov
aserTherm, ádostí o anatupů užitýcky stávajícícčnost hlavy uzení funkčav. Tato spodporuje M
ení projektu
aměřen na serových hlaále při návude možné d
í cíle projek
m projektu berových hla
navýšení výní hmotnostu nosného rení servisovčových opticosti vůči pra
nout antirefl
ASER 57, 8.
OCESNÍ
l AV ČR, v. v
ovankou [email protected]
ťování povrc
povrchu jeprovádět n
ě dostupnýc
slouží k přeiodový nebvovaly aktuvání a navařo
spol. s r. oalýzu paramh při konstch optomeczásadně vy
čnosti hlav polupráce v
Ministerstvo
u
návrh a avic tak, abvrhu použijdosáhnout v
ktu
bude navrhnavic, které mkonu přenáti hlavice porobota), vatelnosti hlckých kompacovnímu vlexní a supe
. – 10. listop
Í OPTIK
v. i.,782/3, 182 0as.cz, www
chů
e nová, velmna širokém ch vláknový
enosu a zforbo vláknovýuálně provádování.
. se v polovmetrů jednottrukci laserochanických ylepšena. Ppřímo v pr
vyústila k pprůmyslu a
realizaci nby taková kjeme reflexvýrazně lepš
nout a realizmusí splnit nášeného do pod 10 kg vů
lavice. Možponent zlepvýkonu), er-reflexní v
adu 2017, Z
KA NOVÉ
00 Praha 8, w.toptec.eu
mi dynamicspektru ma
ých polovod
rmování lasý laser) na zděné operac
vině roku 2tlivých procových hlav.řešení pro tověření vývrovozu a dáodání spole
a obchodu.
nových optkonstrukce uxní, refraktších parame
zovat novounásledující ppracovní ob
ůči stávajícím
žnost výměnšit jejich pa
vrstvy pro op
Zámecký hote
É GENE
Česká repu
cky se rozvateriálů a tvdičově čerpa
erového svapracovávanci. Tou můž
2015 obrátilcesních hlav. Hlavním cto, aby mohvojoví pracále posoudiečného proj
tomechanicumožnila doivní tvary etrů v optick
u optomechaparametry:
blasti (11kWm 15 kg (zle
ny komponearametry (hl
ptické komp
el Třešť
ERACE
ublika
víjející oblavarů díky daných laserů
azku z laserný díl tak, abže být např
la na pracov a o ověřecílem bylo hly být optimcovníci Cenili i zvolenéjektu v pro
ckých a eldosažení vše
ploch a vnké i mechan
anickou a el
W vs 20 kW)epšení dyna
entů, ladkost povr
ponenty.
ast. Laserovdramatickémů.
rového zdroby parametr
ř. technolog
vníky Centení vhodnosidentifikov
malizoványntra TOPTEé přístupy k
ogramu FV
lektronickýcech žádanýcnitřní stavb
nické oblast
lektronickou
), amiky
rchu,
vé mu
oje ry
gie
tra sti
vat y a EC ke –
ch ch bu ti.
u
Mu
Ře
Cenapl
Dozejve prv
Tatv pv p
ultioborová k
Obr. 1: P
šené lasero Optick Optick Optick Optick Tvorba Využit Termál Vývoj
4. Zhodn
ntrum TOPlikací již má
o příštích letména prostspolupráci
vních protot
5. Poděko
to práce je projektu NPprogramu FV
konference L
Proces laser
ové technolký design svký design naký design naký design kaa proměnnétí freeform olní analýza antireflexní
ocení a nab
PTEC můžeá navázané p
t plánujemetřednictvím i s dalšími typů laserov
ování
podporovánU LO1206.V-TRIO v p
ASER 57, 8.
rového nava
ogie jsou:vařovací laseavařovací laavařovací hlalící hlaviceho spotu lasoptických pa interpretaích a super-
ídka spolup
e spolupracprůmyslové
e dále rozvíjgrantu FV průmyslov
vých hlavic
na Minister. Dále je tatprojektu FV
. – 10. listop
ařování s vy
erové hlavicaserové hlavlavice s obde serových hl
povrchů (reface dosažen-reflexních v
práce
covat v předé partnery.
íjet představ– TRIO -
vými partnvčetně free
rstvem školto práce pod
V10071.
adu 2017, Z
yužitím 6-ti
ce vice s kruhodélníkovým
lavic fraktivní a zných výsledkvrstev pro o
dstavených
vovaná témaLaserová pery. V příš
eform optick
ství, mládedporována M
Zámecký hote
osého prům
ovým spotemspotem
zrcadlová řeků optické kom
oblastech
ata v oblastrocesní opt
štím roce tkých elemen
že a tělovýMinisterstv
el Třešť
myslového r
m
ešení)
mponenty
výzkumu,
ti laserovýctika nové getaké plánujntů.
ýchovy Českvem průmys
obota Fanu
kde na řad
h technologenerace nebjeme výrob
ké Republiklu a obchod
c
du
gií bo bu
ky du
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
ODSTRANĚNÍ 2π NEJEDNOZNAČNOSTI REKONSTRUKCE FÁZE ŘEŠENÍM ROVNICE PRO TRANSPORT INTENZITY ELEKTROMAGNETICKÉHO POLE
Petr Pokorný*, Filip Šmejkal, Pavel Novák, Jiří Novák, Antonín Mikš České vysoké učení technické v Praze, Fakulta stavební, katedra fyziky Thákurova 7, 166 29 Praha 6, *[email protected], aog.fsv.cvut.cz, +420 224 357 919
Obor: optická metrologie, interferometrie, šíření intenzity elektromagnetického pole
V optické metrologii velmi vysoké přesnosti je nejčastěji využívanou technologií měření fáze částečně koherentního elektromagnetického pole interferometrie [1-3]. Princip této metody spočívá v záznamu prostorového rozložení intenzity elektromagnetického pole (interferogramu) a jeho následného aposteriorního vyhodnocení založeném na vhodném modelu. Jak je známo, obecně můžeme model zaznamenané intenzity )(rI a rekonstruované fáze )(r formulovat jako [1-3]
2)()( rr UI ,
)](Re[)](Im[arctan)(
rrr
U
U , (1)
kde )(rU je komplexní amplituda vlnového pole a r značí polohu v rovině detektoru. Jak plyne z použití funkce arctan, dostáváme výsledné hodnoty v intervalu −π až π. Pro další zpracování je tedy třeba aplikovat na získaná data tzv. sešití (angl. unwrapping). Existuje celá řada klasických postupů, které se pro odstranění výše zmíněné nespojitosti (nejednoznačnosti) mohou použít [4-7]. Základními dvěma skupinami jsou tzv. algoritmy sledující vhodně určenou cestu (z angl. path-following algorithms), ze kterých jmenujme např. Goldsteinův [5] nebo Flynnův [6] algoritmus, a metody minimalizující předem definovanou normu, např. metoda minima Lp normy [4] nebo metoda sdružených gradientů s předpodmíněním [7]. Kromě zmíněných metod ovšem existuje celá řada dalších přístupů, které problém řeší. V posledních letech byly prezentovány práce, kdy je pro odstranění 2π nejednoznačnosti použita teorie šíření intenzity elektromagnetického pole [8,9]. Tato práce shrnuje využití právě tohoto přístupu. Budeme-li předpokládat, že se pole šíří ve směru osy z a záznam interferogramu provádíme v rovině
),( yx , lze ukázat, že vztah mezi intenzitou pole I , změnou této intenzity se změnou souřadnice z ( zI / ) a vlnovým číslem /π2k ( je vlnová délka) lze zapsat pomocí parciální diferenciální rovnice [8,9]
z
IkI
)( , (2)
kde )/,/( yx odpovídá operátoru příčné prostorové změny. Vztah (2) představuje rovnici pro transport intenzity elektromagnetického pole (TIE), předpokládáme-li nehomogenní optické prostředí a paraxiální aproximaci s konstantním vlnovým číslem. Vyřešíme-li rovnici (2), dostáváme přímo hodnoty fáze bez 2π nejednoznačností. Rovnice (2) naznačuje možný postup odstranění 2π nejednoznačnosti vyhodnocených interferogramů podle vztahu (1). Označíme-li w fázi s přítomnými nespojitostmi, poté první přiblížení komplexního pole s konstantní amplitudou v rovině záznamu můžeme určit jako [8]
)],(iexp[)0;,(0 yxyxu . (3) Dále například použitím metody úhlového spektra rovinných vln [10] lze vypočítat pole v malých vzdálenostech z od roviny záznamu a určit numericky aproximaci derivace intenzity. Rekonstrukci spojité fáze následně provedeme dle vztahu [8]
z
yxI
yxI
kyx
),(),(
)0;,( 2 , (4)
kde inverzní operátor L2 funkce L vypočteme dle vztahu
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
22
2
),(][FT),(
IFTyx
yx
ffD
LffDL ,
kde FT a IFT značí Fourierovu transformaci a její inverzi, ),( yx ff jsou prostorové frekvence,
)(π4),( 222yxyx ffffD a 2 je faktor zamezující dělení nulou. V práci [9] je prezentován přístup
výpočtu změny intenzity přímo z nespojité fáze w . Princip použití rovnice pro transport intenzity je ovšem stejný. Na obr. 1 a obr. 2 jsou zobrazeny příklady rekonstrukce simulované fáze a reálného interferogramu vyhodnoceného metodou Fourierovy transformace a představeného algoritmu.
Obr. 1 Rekonstrukce simulované fáze: a) fáze s nespojitostmi, b) rekonstrukce pomocí TIE, c) rozdíl simulované a rekonstruované fáze
Obr. 2 Rekonstrukce reálného interferogramu: a) interferogram, b) rekonstruovaná fáze, c) srovnání s vyhodnocením v komerčním softwaru MetroPro pro oblast 70 % od středu snímku
Tato práce byla podpořena grantem Studentské grantové soutěže ČVUT v Praze č. SGS17/004/OHK1/1T/11 a SGS16/126/OHK1/2T/11.
Reference [1] P. Hariharan, Optical Interferometry, Elsevier Science, 2003. [2] D. Malacara, Optical Shop Testing, Wiley-interscience, 2007. [3] P. Rastogi, E. Hack, Phase Estimation in Optical Interferometry, CRC Press, 2015. [4] D. C. Ghiglia, M. D. Pritt, Two-dimensional Phase Unwrapping: Theory, Algorithms, and Software, Wiley, 1998. [5] R. M. Goldstein, H. A. Zebker, Ch. L. Werner, Satellite radar interferometry: Two-dimensional phase unwrapping, Radio
Science 23(4), 1988. [6] T. J. Flynn, Two-dimensional phase unwrapping with minimum weighted discontinuity, JOSA A 14(10), 1997. [7] H. Takajo, T. Takahashi, Noniterative method for obtaining the exact solution for the normal equation in least-squares
phase estimation from the phase difference, JOSA A 5(11), 1988. [8] N. Pandey, A. Ghosh, K. Khare, Two-dimensional phase unwrapping using the transport of intensity equation, Appl. Opt.
55(9), 2016. [9] J. Martinez-Carranza, K. Falaggis, T. Kozacki, Fast and accurate phase-unwrapping algorithm based on the transport of
intensity equation, Appl. Opt. 56(25), 2017. [10] Mikš, Aplikovaná optika, Nakladatelství ČVUT, 2009.
Další oblasti zájmu s nabídkou spolupráce: studium a aplikace aktivních optických prvků (kapalinové čočky, fázové modulátory světla,
deformovatelná zrcadla) optická metrologie (interferometrie, SHS, chromatické senzory) matematické modelování v Matlabu, tvorba uživatelských aplikací návrh optických soustav
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
LASEROVÝ STANDARD PRO METROLOGII DÉLKY A ČASU
Lenka Pravdová, Jan Hrabina, Martin Čížek a Ondřej Číp Ústav přístrojové techniky AV ČR, v.v.i., Královopolská 147, 61264 Brno, Česká republika kontaktní email: [email protected]
Obor: Metrologie délky a času, laserové standardy, stabilizace optických kmitočtů
Předkládaná práce popisuje vývoj a dosažené parametry laserového standardu přesného optického kmitočtu pracujícího v IR spektrálním pásmu (okolí 1540 nm). Úkolem bylo vyvinout stabilní a robustní laserový systém umožňující nasazení nejen ve vědeckých a metrologických laboratořích, ale dovolující i distribuci přesných signálů po stávajících telekomunikačních optických spojích do cílových aplikací v průmyslu.
Základním parametrem laserového systému je výsledná stabilita optického kmitočtu výstupního záření. Vzhledem k předpokládaným aplikacím (přesná měření délky a času v laboratorních experimentech, laserová interferometrie v atmosférických i vakuovaných systémech, kalibrace přístrojů pro optické telekomunikace a další aplikace) navržený systém splňuje požadavky srovnatelné se základním normálem délky.
Fotonické sítě jsou v současné době základem infrastruktury přenosu digitálních informací ve velmi velkých datových objemech i přenosových rychlostech. Fotonický přenos umožňuje šířit kromě datových zpráv také další signály, zcela unikátní je pak možnost přenosu signálu z laserových standardů optické frekvence, kde se distribuované signály šíří plně opticky, tj. bez konverze do elektrické domény (minimální zpoždění). Vzhledem k ekonomické i technické náročnosti vývoje a provozu špičkových ultra-stabilních laserových zdrojů tyto komunikační linky dovolují jejich nasazení i mimo vlastní vědeckou laboratoř u dalších koncových uživatelů, kteří si vlastní takový zdroj nemohou dovolit.
Jako zdroj laserového záření systém využívá optovláknový erbiem dopovaný jednofrekvenční laser s frekvenční stabilizací optické frekvence metodou saturované absorpční spektroskopie v parách izotopicky čistého acetylenu 13C2H2. Tento laser se vyznačuje velmi robustní konstrukcí, má extrémně úzkou šířku čáry (<100 Hz), má optovláknový výstup polarizaci zachovávajícím vláknem a výstupní optický výkon >20 mW.
Absorpční spektrum 13C2H2 obsahuje řadu silných a zároveň spektrálně úzkých čar v telekomunikačním pásmu C, pro účely našeho laserového standardu jsme zvolili stabilizaci na čáru P13, s vlnovou délkou 1540,567 nm (ze silných absorpčních čar má tato nejmenší frekvenční odchylku od předepsané frekvence jednotlivých kanálů C pásma). Pro účely stabilizace laseru jsme zkonstruovali absorpční kyvetu z křemenného skla, s optickými okénky vybavenými antireflexními vrstvami a plněné 13C2H2 tlakem 3 Pa (odpovídá doporučení Mezinárodní komise pro míry a váhy CIPM pro konstrukci laserových normálů).
K vlastní stabilizaci optické frekvence laseru byla využita technika saturované absorpce s potlačením Dopplerovského pozadí rozšíření čáry a synchronní detekcí užitečného signálu na 3. harmonické (tzv. 3f technika). Tato metoda umožňuje dosažení velmi vysokých stabilit zdroje a současně zahrnuje relativně jednoduchou optomechanickou sestavu se dvěma protiběžnými svazky (pump-probe) a zpětným odražečem. Použitím této jednoduché konfigurace jsme dosáhli robustnosti a snadného nastavení optické části celého systému. Schéma stabilizace laseru je na obr. 1.
Záření z laserového zdroje je optovláknovým děličem rozděleno na část pro uživatele a část nutnou ke stabilizaci kmitočtu. Vzhledem k optimalizaci saturačních intenzit vybraného absorpčního média je měřící svazek zesílen optovláknovým zesilovačem na úroveň
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
cca 100 mW, prochází akusto-optickým modulátorem (frekvenční modulace kmitočtem 5 kHz, se zdvihem 1,1 MHz) zajišťujícím modulaci nutnou k synchronní detekci středu absorpčního přechodu a je vedeno přes výstupní kolimátor a optický izolátor do absorpční kyvety (čerpací „pump“ svazek, po odrazu od zrcadla M3 pak měřící „probe“ svazek). Zásadního zlepšení poměru signál-šum u detekovaného signálu bylo dosaženo použitím auto-balančního fotodetektoru. Ten umožňuje účinnou filtraci všech souhlasných změn amplitudy v laserovém svazku ve své referenční a měřící větvi.
Obr.1: Blokové schéma stabilizace laseru. M1-M4 – vysoce odrazné zrcadlo, BS – vzorkovací dělič svazku, AOM1 – vláknový akustooptický modulátor, AMP – optovláknový zesilovač, POL – optovláknový polarizátor, COL – výstupní kolimátor laserového svazku, DET – dvoukanálový balanční fotodetektor k detekci intenzity čerpacího svazku a profilu spektrální čáry, FPD – rychlý fotodetektor k detekcí zázněje, COMB – syntezátor optických kmitočtů.
Měření výsledné relativní frekvenční stability systému probíhalo pomocí radiofrekvenčního čítání záznějového signálu mezi měřeným laserem a frekvenčně stabilizovaným kombem (syntezátorem optických kmitočtů, stabilizace na H-maser). Vzhledem k umístění kombu v jiné budově (délka vláknové optické trasy cca 250 m) jsme k přenosu signálu ze standardu využili kompenzaci Dopplerova posuvu indukovaného v přenosovém optickém vlákně okamžitým regulačním zásahem do hodnoty optické frekvence koherentní vlny pomocí druhého akustooptického modulátoru a napětím řízeného oscilátoru, viz obr. 2. To nám dovolilo provést záznějové měření bez vlivu parazitních frekvenčních změn na trase.
Obr.2: Přenosová soustava s potlačením Dopplerova posuvu pomocí akustooptického modulátoru světla AOM: L laser, OC1 a OC2 vláknové děliče, FM Faradayovo zrcadlo, PD fotodetektor, PID regulátor, VCO napětím
řízený oscilátor Výsledná krátkodobá frekvenční stabilita laserového zdroje měřená uvedeným postupem a vyhodnocená pomocí Allanových variací dosahuje úrovně 9e-13 pro integrační čas 1 s, minimální úroveň stability pro integrační časy 250-300 s je na úrovni 8e-14. Tento výsledek pohodlně splňuje požadavky na acetylenem stabilizovaný laserový normál v oblasti 1550 nm dle doporučení CIPM a poukazuje na vynikající parametry zdroje. Laserový systém bude nasazen v aplikacích laserové interferometrie, distribuce přesné optické frekvence, studiu vlivu atmosféry na bezkabelové optické spoje a kalibrace přístrojů pro telekomunikační měření.
Poděkování Realizovaný výzkum byl podpořen grantem GAČR: GA15-18430S. Infrastruktura výzkumu byla podpořena projekty MŠMT: LO1212, CZ.1.05/2.1.00/01.0017 a AV ČR: RVO:68081731.
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
ANALÝZA GEOMETRICKÝCH VLASTNOSTÍ OTVORŮ VRTANÝCH V OXIDOVÉ KERAMICE POMOCÍ PEVNOLÁTKOVÉHO ND:YAG LASERU A KVAZIKONTINUÁLNÍHO YTTERBIOVÉHO VLÁKNOVÉHO LASERU
Lenka ŘihákováRCPTM, SLO UP a FZÚ AV ČR, PřF UP Olomouc 17. listopadu 12, 771 46 Olomouctel.: 585631677, e-mail: [email protected], http://jointlab.upol.cz
Hana Chmelíčková FZÚ AV ČR, SLO UP a FZÚ AV ČR 17. listopadu 50a, 772 07 Olomouctel.: 585631516, e-mail: [email protected], http://jointlab.upol.cz
Obor: aplikovaný výzkum laserových technologií
Oxidová keramika v současné době nalezla uplatnění v mnoha odvětvích lidské činnosti díky jejím typickým vlastnostem (vysoká pevnost, tvrdost, křehkost a odolnost vůči vysokým teplotám a mechanickému opotřebení). Tyto vlastnosti předurčují keramiku pro využití v medicíně (umělé kyčle, zuby, klouby), strojírenství (ložiska, těsnění, součásti turbínových motorů), vojenství a telekomunikaci (zesilovače) nebo v elektronice jako substráty pro tenké vrstvy v obvodových deskách. Naneštěstí vysoká tvrdost a křehkost neumožňují obrábění keramiky konvenčními metodami, proto se do popředí dostalo obrábění pomocí laserů. Tato bezkontaktní metoda je tedy značně využívána v průmyslu pro vrtání či dělení keramických materiálů [1-4].
Laserové vrtání keramiky a materiálů obecně má mnoho výhod, mezi nejdůležitější patří přesnost, rychlost a automatizace procesu, možnost vrtání otvorů s malými rozměry, nízké provozní náklady a žádné opotřebení nástroje. Na druhou stranu nevýhody zahrnují vysoké náklady na vybavení nebo vznik různých defektů či mikrotrhlin. Nalezení optimálních parametrů pro dosažení požadované geometrie a kvality otvoru je tedy důležitou součástí aktuálního výzkumu. Jelikož je proces vrtání keramiky závislý na mnoha parametrech laseru (délka pulsu, energie pulsu, frekvence pulsu, pozice ohniska), bylo v nedávné době provedeno mnoho studií zkoumajících vliv těchto parametrů na rozměry a kvalitu otvorů. Ve studiích je převážně hodnocen vliv parametrů na rozměry otvoru, kuželovitost a kruhovitost otvoru, „aspect ratio“, množství nečistot v okolí otvoru vzniklých rozstříknutím taveniny a velikost přetavené či teplem ovlivněné oblasti. V nedávné době studovali vliv laserových parametrů na geometrické vlastnosti otvorů vyvrtaných v oxidové keramice např. Hanon a kol. 2016 [5], kteří porovnávali získané výsledky s výsledky simulace nebo Bharatish a kol. 2013 [6], kteří vytvořili model pro předpovídání kruhovitosti otvorů.
Tato práce je zaměřena na vrtání oxidové keramiky Al2O3 o tloušťce 2 mm pomocí pevnolátkového Nd:YAG laseru a kvazikontinuálního (QCW) ytterbiového vláknového laseru s cílem vytvořit kvalitní otvory. Nová generace QCW laserů vyzařujících na vlnové délce 1 070 nm, poskytujících jedinečné vlastnosti (vysoká energie pulsu, vysoký průměrný a vrcholový výkon, excelentní kvalita svazku) může přinést zrychlení a zkvalitnění procesu. Vláknové lasery také umožňují vytvoření struktur s rozměry menšími než 100 µm. Procesy vrtání těmito lasery byly porovnávány a byl zkoumán vliv parametrů použitých laserů na kvalitu a rozměry otvorů. Konkrétně se jednalo o studium vlivu energie pulsu, délky pulsu a počtu pulsů na průměr a kruhovitost vstupního a výstupního otvoru, „aspect ratio“ a
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
přítomnost taveniny na okrajích otvoru pro Nd:YAG laser a obdobně i pro QCW laser. Pro oba lasery byly stanoveny optimální parametry procesu, při jejichž použití docházelo k vytvoření kvalitních otvorů bez nečistot a vzniku trhlin. Vytvořené otvory byly pozorovány a hodnoceny pomocí skenovacího konfokálního mikroskopu OLYMPUS LEXT 3100. Měření rozměrů otvorů bylo realizováno pomocí příslušného softwaru. Geometrické charakteristiky otvorů byly následně vypočítány a pro snadnější porozumění byly prezentovány pomocí grafů.
Poděkování
Tato práce byla vytvořena za podpory projektu MŠMT č. LTT17006 (INTER-TRANSFER - CTA) a projektu IGA Koherenční a nelineární optika – Vybrané kapitoly VIII, č. IGA_PrF_2017_005.
Reference
[1] Preusch, F., Adelmann, B., Hellmann, R. (2014). Micromachining of AlN and Al2O3 using fiber laser. Micromachines, Vol. 5, No. 4, 1051-1060. [2] Samant, A. N., Dahotre, N. B. (2008). Computational predictions in single-dimensional laser machining of alumina. International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 48, No. 12, 1345-1353. [3] Kim, S. H., Sohn, I. B., Jeong, S. (2009). Ablation characteristics of aluminum oxide and nitride ceramics during femtosecond laser micromachining. Applied Surface Science, Vol. 255, No. 24, 9717-9720. [4] Chang, C. W., Kuo, C. P. (2007). An investigation of laser-assisted machining of Al2O3 ceramics planning. International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 47, No. 3, 452-461. [5] Hanon, M. M., Akman, E., Oztoprak, B. G., Gunes, M., Taha, Z. A., Hajim, K. I., Kacar, E., Gundogdu, O., Demir, A. (2012). Experimental and theoretical investigation of the drilling of alumina ceramic using Nd:YAG pulsed laser. Optics and Laser Technology, Vol. 44, No. 4, 913-92. [6] Bharatish, A., Narasimha Murthy, H. N., Anand, B., Madhusoodana, C. D., Praveena, G. S., Krishna, M. (2013). Characterization of the hole circularity and heat affected zone in pulsed CO2 laser drilling of alumina ceramics. Optics and Laser Technology, Vol. 53, 22-32.
Další oblasti zájmu s nabídkou spolupráce:
Laserové obrábění kovových a nekovových materiálů Počítačové modelování a simulace procesů probíhajících při tepelném opracování
materiálů Vývoj a výroba prototypů z kovových fólií
Mu
OPOP
VoanInsTel
Kepro
usuindandto mecoumoam
dispstifoveThethathe1c)inctheBroconpospow(FipeabetIn tthelattviathe
detbalaziincappres
ultioborová k
PTICALPTICAL
ojtěch SVnd Pavel Zstitute of Scil.: +420 541
eywords: Mopagating be
The mually thoughdicated the ed an associaact in tra
echanical efunter-propagotion are ob
mbient pressuFirst,
placementsffness coefferdamped ree elastic an
at the positie same beha). In contrascrease with e trap (Fig.ownian motntained in thsition correwer, this reg 1e). Agaiak shifts sitween the pothe former c
e optical powter case, thea the azimute oscillator.
If the terministic lanced by vmuthal and
creases monproximatelyult in these
konference L
L SPIN DLLY TR
VAK, StepZEMÁNEientific Inst1 514 395, E
Momentum oeam optical
momentum oht to act pexistence ofated spin foansverse dirffects of spgating Gau
bserved, depure of 6 mbwe consid of a microficient, egime, we s
nd thermal eion varianceaviour is seest, for circuincreasing 1c). Whetion, conferhe power spesponding tsonant freqin this shoulmilarly, buower spectrcase, we hawer, the free resonant fthal spin fo
optical poworbits abou
viscous dragd radial fornotonically y independe
orbits desta
ASER 57, 8.
DRIVENAPPED
phen SIMPEK truments of E-mail: svak
of light, spinl trap, optica
of light, andarallel to thf a spin S drce, ∝rections [1pin momentssian beam pending on ar.
der small osphere fro
, whicsee Browniaenergies of e is inverseen in the undular polarizP - the posn the optic
rring angulapectrum of tto the resonquency increld be contra
ut decreasesra for linearave a harmoquency spe
frequency isrces - and,
wer is incrut the beam
g, gradient frce is appro
with opticent of opticaabilizing be
. – 10. listop
N DYNAIN VAC
PSON, O
f the CAS, vkvo@isibrn
n momentumal trapping i
d the radiatthe directiondependent c∝ , tha,2]. Here tum. We trtrap, in vac
n polarizatio
optical poom the centch is directan motion w
f the trap caely proportider-dampedation we sesition variancal power ar momentuthe motion,nant frequeeases. At thasted with vs rapidly inrly and circuonic oscillatoectrum of ths shifting, bas the pow
reased furthm axis. Asforces act asoximately ccal poweral power (F
efore the par
adu 2017, Z
AMICS OCUUM
to BRZO
v.v.i., Královno.cz, WWW
m of light, oin vacuum,
ion pressurn of propaomponent tat arise in inwe presen
rap a silicacuum (Fig. on of the li
ower, thus tre of the ttly proportiwhich compan be equational to thed regime, wee dramaticnce grows ris increase
um to the tra which has
ency of thehe same timvariation forn height (Fularly polaror whose re
he thermal mbut this time
wer increases
her, the pas the bead s centripetaconstant wi(Fig 1f), a
Fig1 g). Ultrticle is com
Zámecký hote
OF MICR
OBOHATÝ
vopolská 14W: http://ww
optical spin non-equilib
re forces to gation. Howto the momnhomogene
nt powerfula microsphe1a). A serieght and opt
small disptrap, the traional to theplies with thed,
e power, ⟨hen we use departuresrapidly as wd, transversapped particthe form of
e trap. As wme the peak
r linearly poig 1d). The
rized traps cesonant freqmotion respoe we are als, the drive
article beginorbits, azi
al forces (Fiith optical and the freimately, inc
mpletely ejec
el Třešť
ROPAR
Ý, Martin
47, Brno 61ww.isibrno.
n force, counbrium therm
which it gwever, rece
mentum, eous light fiel demonstrere (1,54 µes of distintical power
placementsap can be qe optical phe equipartit
⟨ ⟩⟨ ⟩e linear polas from equiwe put morse spin forcle. More inf Lorentzianwe increasgrows shar
olarized trape qualitativcan be simpquency we aonds accordso driving t
e begins to r
ns to execuimuthal spiig 1b). Sincpower, the
equency of creases in octed.
RTICLE
n ŠILER
2 64, CZ cz/omitec/
nter-modynamics
gives rise, aent work h
elds and tenation of th
µm diam.)ct regimes r P for give
. For smaquantified bower. In thtion theorem
⟨ ⟩ s.. Precise
arization (Fipartition th
re power inrces bias thnformation n with a peae the opticrply in heigps, where th
ve distinctioply explaineare tuning vdingly. In ththe particle resonate wi
ute sustainein forces ace the ratio e orbit radiu
the orbit optical pow
s
are as
, nd he in of en
all by he m. so ly ig. hat nto he is
ak cal ght he on ed. via he –
ith
ed are of us is
wer
Mu
and
Fig6 mparof elighopt
[1]
[2]
The(LO
ultioborová k
This syd as a test b
gure 1: a) Exmbar) and horticle, trajecequipartitioht f) mean otical power
M. AntognH. Hoerbe(2016) Konstantin(2014)
e basic reseaO1212).
konference L
ystem acts bed for elem
xperimentalolographic v
ctories – Broon for circulorbit diamet
nozzi, C. Rr, M. R. Den
n Y. Bliokh,
arch was supp
ASER 57, 8.
both as a pomentary non-
l setup – couvideo microownian motarly pol. Liter vs. optic
R. Berminghnnis, A. Y. B
Aleksandr
AC
ported by CS
. – 10. listop
owerful dem-equilibrium
unter-propaoscopy (λ0 =tion (cyan) aght d) PSD
cal power g)
REFERE
ham, R. L. Bekshaev, K
Y. Bekshae
CKNOWLED
SF (GB14-36
adu 2017, Z
monstration m thermodyn
agating beam= 1064 nm, and determiin linearly
) resonant fr
ENCES
Harniman, SK. Y. Bliokh,
ev, Franco N
DGEMENT
6681G) and i
Zámecký hote
of spin momnamics.
ms in vacuured beam). inistic orbitpol. Light erequency of
S. Simpson,, F. Nori, Na
Nori, Nature
TS
its infrastruct
el Třešť
mentum and
um (λ0 = 106b) Forces a
t (magenta) e) PSD in cif the bead m
, J. Senior, ature Physics
Communica
ture by MEY
d spin force
64 nm, acting on c) violationircularly po
motion vs.
R. Haywars 12, 731–73
ations 5, 330
YS CR
es,
n ol.
rd, 35
00
Mu
VYLI
MoVe
1In2De Slo
Ob
Štapri NM
Nafenzískobjprinktohmhmnieoblurč
Inte
nsity
BIn
tens
ity A
Oblign obz rôna
ultioborová k
YUŽITIIGNÍNO
onika Jerelič1,2
nternational epartment oovakia
bor: Hmotn
atistická mespracovaní
MR, či v naj
aša skupina,nolformaldekanie hmotjektu sa poncípom SIM
oré generujúmotnostnom motnosti, reekoľko desilasti pre náčiť konečnú
40 451000
2000
3000
4000
5000Clu
40 451000
2000
3000
4000
5000NaC3H5
br. 1: Analýznínom), vo
blasti Na2OHôznych, dvaobr. vpravo
konference L
IE METÓOVÝCH
rigová1, V
Laser Centrof Physical a
ostné spektr
etóda „Machí širokého pnovšej prác
, v rámci phydových ktností a násoužila hmoMS je bombú kolíznu spektre sú
sp. pomeruatok „scano
ás zaujímavhmotnosť v
50 55
usters : k-m
50 55
a2 C3H5O
za SIMS spevybranej h
H (metóda adsať, merano je tiež vyzn
ASER 57, 8.
ÓD ML KOMPO
Vojtech Sz
re, Bratislavand Theoret
rá a ich spra
hine learninpásma expeci [2] pri spr
projektu APkompozitovslednú idenotnostná spbardovanie kaskádu a
ú jednotlivéu m/z. Preov“ v širokových hmotnvhodným ne
60 65 7
means algo
60 65 7Subject
C5O Na2OH
ektier, 2x20hmotnostnejglobálneho
ní). Pre vyhnačená polo
. – 10. listop
PRI ANOZITOV
zöcs1, Edu
va, web.ilc.tical Chemi
acovanie
ng“ (ML) jeerimentálnyracovaní ča
PVV [3], jv s lignínomntifikáciu jepektrometria
povrchu vnásledne
é píky s rôe objektívneom diapazó
ností, je vhelineárnym
70 75 80
orithm
70 75 80
5H9
0 meraní (Aej oblasti mo nelineárnhodnotenie jošírka.
adu 2017, Z
NALÝZEV
uard Jáné
sk, jerigovaistry, Come
e v poslednych dát a spasových IČ s
ju využila pm. Ako vyednotlivých a sekundárnzorky primemisiu sekôznou intene vyhodnotóne hmotnohodné preds
fitom.
Inte
nsity
A
6
100
200
300
400
500
0
0
: čistý fenokmetódou MLeho fitu; rôje dôležitá p
Zámecký hote
E SIMS D
é1, Dušan
[email protected] Univer
ej dobe časpektier (napspektier mak
pri analýzeysoko citliv
molekulárnnych iónovárnymi ión
kundárnych nzitou uspotenie meran
ostí. Veľké spracovať m
N
62.95
00
00
00
00
00
kol, B: fenoL a následnôznymi farbpresná polo
el Třešť
DÁT
Lorenc1 a
om, Slovakiarzity, Bratis
sto využívanpr. v [1] pr
akromolekúl
e hmotnostnvá spektrálnrnych zložiev (SIMS). nmi s vysok
iónov. Vooriadané poania je potr
množstvo metódou M
Na2OH
63Subject
okol s 80 pená analýza bami sú vuzoha píku,
a Dušan
a slava,
nou metódori spracoval).
ných spektina metóda nek meranéh Základný
kou energioo výslednoodľa rastúcrebné urobdát, a to aj L a následn
63.
erc. náhradovo vybran
značené dá
ou aní
er na ho
ým ou, m
cej biť
v ne
05
ou nej ta
Mu
Pri vlasa mpreNazlep
Tanel
Koumme„neV oidea ssin
rozfenposfen
[1] [2] [3]
Da
PoďTen
ultioborová k
nelineárnoastnosťou „vmení od me
e názornosťasledujúca tpšená presn
ab. 1: Spreslin. fitu.
ombinácia mmožňuje spraetódou neliepresnosť“ soblasti vyšentifikovali sinapyl alkonapyl alkoho
SIMS zlíšenie a nolformaldeskytuje renolformalde
C.Zhou et M. Gastegg Lignín akoAPVV-15-
alšie oblasti Analýz Spraco
ďakovaniento výskum
konference L
om, Gaussovvyrážanej“ erania k meť vyznačentabuľka ilusnosť výsledk
snenie poloh
metódy MLacovať a vyin. fitu zjespôsobená kšších molekparacoumar
ohol (hmotnol z dôvodu
je výkonnumožňuj
hydu a lilevantné ihydových k
al, BMC Bige et al, Ch
o kompozitn0201, zodp
i záujmu s pza hmotnostovanie signá
e m je podporo
ASER 57, 8.
vom, fite samolekuly (a
eraniu (naprná stredná struje výslekov.
k-means
41,05
45,98
57,07
62,99
69,08
hy spektier
L (v našomyselektovaťemniť polokrokovanímkulových hryl alkohol
nosť 221.13nižšej reak
ná analytickje identifignínu. Vinformácie kompozitov
ioinformaticem. Sci., 20
ný komponep.riešiteľ do
ponukou sptných spektálov metóda
ovaný Grant
. – 10. listop
a predpoklaa teda má br. môžu sa m
výška). Pedok spriah
Identifi
C3
N
C3H
Na2
C5
získaných m
m prípade kť veľké mnohu/hmotno
m nameranýchmotností (hmotnosť
368), pričomktivity. ká technikafikáciu kľspolupráci
o zloženv s lignínom
cs 2008, 9, 017,8, 6924ent do fenoloc. Ing. Duš
polupráce: tier ami ML rôz
tovou agent
adu 2017, Z
adá, že polobyť rovnakámeniť vonkPre naše phnutej analý
kované
3H5
a2
H5O
2OH
5H9
metódou ML
k-means) a nožstvo dát,
osť vybranech veličín. pre kompo162.1), con
m výrazný r
a, ktorá mľúčových
s teoretickní a mod
m.
325 4 lformaldehyan Velič, Ph
znymi progr
túrou SR, pr
Zámecký hote
ha píku a jeá pre všetkykajšie okolnpotreby je ýzy ML ->
Glob.fit
41.042
45,982
57,073
62,992
69.077
L a následn
následného a potom v
ej molekul
ozit lignínuniferyl alkorozdiel v in
má vysokú fragmentov
kými metódifikáciách
ydových živhD.
amovacími
rojekt APV
el Třešť
ej šírka je jy merania),
nosti: na Obdôležitá pnelin.fit, k
nou metódo
nelin. fitu v ML určenly. Odstraň
u sme touohol (hmotnntenzitách v
citlivosť av skúmanýc
ódami sprajednotlivý
víc a drevop
prostriedka
VV-15-0201
ednoznačno avšak výšk
br.1 vpravo poloha píkkde je vidie
u globálneh
nám jednaej podoblasňuje sa tý
uto metódonosť 192.064vykazoval ib
aj spektrálnch molekacovania dých vzorie
plastu,
ami
.
ou ka je
ku. eť
ho
ak sti
ým
ou 4) ba
ne kúl dát ek
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
VLASTOSTI HYBRIDNÍCH LASTIG SVARŮ OCELI S460MC
Hana Šebestová, Petr Horník, Libor Mrňa Ústav přístrojové techniky AV ČR, v.v.i. Královopolská 147/62, 612 00 Brno - Královo Pole tel.: 541 514 338, e-mail: [email protected], www.isibrno.cz
Obor: výkonové laserové technologie
Konvenční vysokopevnostní oceli často dosahují vysoké meze pevnosti i kluzu díky velkému obsahu legujících prvků, které s uhlíkem vytvářejí tvrdé karbidy. Takové oceli však mají vysoký uhlíkový ekvivalent snižující jejich svařitelnost. V případě konstrukční oceli S460MC je vysokých pevnostních charakteristik dosahováno mikrolegováním a pečlivě kontrolovaným procesem válcování zatepla. Nízký uhlíkový ekvivalent zajišťuje oceli dobrou svařitelnost při použití konvenčních metod. Pro zachování jemnozrnné struktury je vhodné svařovat metodami, které do materiálu nevnášejí příliš tepla, aby nedocházeno k přehřívání a vzniku široké hrubozrnné tepelně ovlivněné oblasti se sníženou pevností či nadměrným tepelným deformacím svařovaných součástí. Laserový svazek je zdrojem vysoce koncentrované energie. K ohřevu i natavení svařovaných dílů dochází tak rychle, že se plně nestihnou rozvinout procesy vedení tepla, které by rozšiřovaly tepelně ovlivněnou oblast svaru. Při svařování laserem se však dosahuje rychlosti ochlazování v řádech 102 až 103 °C.s-1, což umožňuje vznik nežádoucích křehkých struktur, které mohou vést k degradaci mechanických vlastností svaru. V případě feriticko-perlitické oceli S460MC může docházet k tvorbě martenzitu již při rychlosti ochlazování 100 °C.s-1, proto je vhodné zajistit nižší rychlosti použitím předehřevu. Předehřev může být realizován prostřednictvím elektrického oblouku s použitím malého svařovacího proudu. Technologie kombinující laserové svařování se svařováním netavící se elektrodou v ochranné atmosféře inertního plynu bývá označována jako hybridní LasTIG svařování. K jeho hlavním přednostem patří zejména snížení teplotních gradientů při zachování vysoké pracovní rychlosti či snadné přemostění styčné mezery mezi svařovanými díly. Pro hodnocení vlivu svařovacího proudu TIG hořáku (Fronius MagicWave 1700 Job) na vlastnosti hybridních svarů S460MC byla provedena série experimentů při konstantním výkonu laseru (IPG YLS 2000) 1,5 kW a svařovací rychlosti 20 mm.s-1. Na obr. 1 je znázorněno schéma experimentální sestavy LasTIG svařování, při kterém je laserový svazek předcházen wolframovou elektrodou. Ocelové plechy o síle 3 mm byly svařeny natupo v ochranné atmosféře argonu o průtoku 18 l.min-1 koaxiálně s laserovým svazkem i s wolframovou elektrodou.
Obr. 1: Experimentální sestava LaTIG svařování. Obr. 2: Feriticko-perlitická mikrostruktura oceli S460 MC.
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
Pro hodnocení mikrostruktury a zkoušku mikrotvrdosti dle Vickerse byly připraveny metalografické výbrusy příčných řezů svary. Obr. 2 prezentuje mikrostrukturu základního materiálu, obr 3 rozdíly v mikrostruktuře svarového kovu laserového a hybridního svaru.
a) b)
Obr. 3: Mikrostruktura svarového kovu S460MC při svařovacím proudu a) 0 A a b) 60 A.
Ukázka průběhu mikrotvrdosti napříč svarem pro svařovací proud 40 A je uvedena na obr. 4. V tepelně ovlivněné oblasti nebyl zaznamenán pokles mikrotvrdosti. V její přechodové části přilehlé ke svarovému kovu mikrotvrdost rostla a blížila se hodnotám mikrotvrdosti svarového kovu. Ve svarovém kovu bylo lokálně dosaženo mikrotvrdosti až 305 HV0,1, a lze zde tedy předpokládat přítomnost nízkouhlíkového martenzitu, příp. bainitu. Průměrná hodnota dosahovala 256 HV0,1, což je přibližně 20% nárůst oproti základnímu materiálu a 5% pokles oproti laserovému svaru.
Obr. 4: Mikrotvrdost hybridního svaru oceli S460 MC (40 A).
S rostoucím svařovacím proudem rostla šířka svaru i tepelně ovlivněné oblasti, a měnil se tedy i průběh mikrotvrdosti. Mikrotvrdost v jednotlivých zónách tepelně ovlivněné oblasti dosahovala obdobných hodnot pro různé svařovací proudy. Rozdíl byl detekován pouze na rozhraní tepelně ovlivněné oblasti a ve svarovém kovu, což je dáno odlišným zastoupením jednotlivých mikrostrukturních součástí, které je závislé na rychlosti ochlazování. Při vyšších svařovacích proudech, a tedy i nižších teplotních gradientech byl nárůst mikrotvrdosti svarového kovu nižší.
Další oblasti zájmu s nabídkou spolupráce:
Smluvní výzkum v oblasti laserového svařování a dělení materiálů Diagnostika laserového svařování
Poděkování Autoři děkují za podporu TAČR (GAMA TG03010046 "Hybridní svařování LasTIG"). Prace vznikla za podpory MŠMT (projekt LO1212).
Mu
POLA
JaPrÚstCenTel
Ob
Už čláZajvýklze prvs puprůindPožZ epošfakzvyeleps na ene
Vý(PAoptpro
KriMahompřevyboptpřeoptTenobjele
ultioborová k
OVRCHASEROV
n Václavírocháska tav Fyziky Pntrum TOPl.: +420 487
bor: Laserem
1. Úvod
v roce 196ánků zabývajímavé bylokonu laseru konstatova
vky stále liulsními las
ůmyslovém dukovanéhožadavek zeekonomickýškození, ovkt, že se odyšuje výkonmenty. Odmaplikace jsoúrovních 1
ergie laserov
ýzkumné ceALS, HiLatických elemogramu orie
2. Původ
itickým míateriál optimogenita), ekračuje LIDbrat typy otického eleetvořen jak ticky funkčnké vrstvy jemového mmentu.
konference L
HY A TEVOU OP
ík, Petr H
Plazmatu ATEC, Za Sl7 953 915, v
m indukova
64, tj. 4 rokajících se poo prohlášen
u“. Vývoj opat, že se sitimitujícím sery v ns prostředí. B poškození
e strany lasých důvodů šem to jde dolnost matn laserů, dmocninové ou k dispoz1-1,2 J/cm2
vého pulsu.
entrum TOPse, ELI) amentů. Tato
entovaného n
poškození
ístem refrakckého elempřičemž o
DT povrchuoptimalizovaementu je
morfologicční tenké vr
materiálů materiálu a
ASER 57, 8.
NKÉ VRPTIKU
Horodyská
AV ČR, v. vovankou 17vaclavik@ip
ané poškoze
ky po té co oškozením tní, že „pošptických kotuace za 57faktorem lrežimu. T
Běžně dostu(LIDT) v ú
serových výjsou průmy
na úkor zvěteriálu optidochází k pravidlo šk
zici element2 v důsledk
PTEC dloua průmyslovo spoluprácna optické e
ktivních i mentu lze objemové Lu materiáluané pro jedutvářen slo
cky tak časrstvy tvořícmají dalekpráh jejich
. – 10. listop
RSTVY
á, Jiří Bu
v. i.,782/3, 182 0pp.cas.cz, w
ení
byl předstatransparentnkození optomponent a7 let nezmělaserových
Ty jsou širupné optickéúrovni 25 J
vývojových yslové aplikětšování rozických prvkzužování p
kálování praty s LIDT 5
ku generová
uhodobě spvými podnce vedla keelementy pr
reflektivníczískat v rů
LIDT mateu. Typickýmdnotlivé lasožitými prosto i chemiccí obvykle ko od dokh poškozen
adu 2017, Z
PRO VÝ
dasz, Tom
00 Praha 8, www.toptec
aven světu ních materiických kom
a vývoje lasnila. V oblasoustav. T
roce nasazoé elementy J/cm2. Světocenter je
kace navrhozměrů a hmků pohybujportfolia mahu poškoze5-7 J/cm2. Pání volných
polupracuje niky v oblase vzniku vnro laserové
ch optickýcůzných stu
eriálů nejvym příklademserové aplikocesy běhecky. Žádnýantireflexní
konalých krní je často
Zámecký hote
ÝKONN
máš Thoř
Česká repu.eu
první laserálů intenziv
mponent limserových syasti vysoký
Typickým povány jak pro tyto aplová špička 100 J/cm2, ovány s pož
motností syse v rozsahu
materiálů poení s délkouPro fs laseryh elektronů
s laserovýmsti návrhu
nitřního výzaplikace.
ch elementupních kvayšší kvalitym je tavenýkace a cenuem výroby ý optický elí nebo naoprystalickýchlimitujícím
el Třešť
NOU
ř, Františe
ublika
r, byla publvním laseromituje dosaystémů šel rých výkonů příkladem j
v akademilikace mají pak dosahu
, optimálněžadavkem nstémů. Je důu 15-300 Joužitelných u pulsu námy pak doch
ů a souvisej
mi výzkuma realizace
zkumného a
tů jsou jejality (chemy stále ještý křemen, uu. Naproti
optického lement se npak superre
h či amorfnfaktorem L
ek
ikována sadovým pulsemažení vyššíhruku v rucejsou opticksou systémickém tak práh lasere
uje 70 J/cmě ještě vyššnižšího prahůležité zmínJ/cm2. Jak
pro optickm říká, že prází k limitající absorpc
mnými centre speciálníca vývojovéh
ich povrchmická čistot
tě několikru kterého lztomu povrc
elementu neobejde beeflexní efekních struktuLIDT celéh
da m. ho a ké
my i
em m2. ší. hu nit se ké ro
aci ce
ry ch ho
hy. ta, rát ze ch a
ez kt. ur ho
Mu
Z vTO
test
Tatv pv p
ultioborová k
Vlastno
----
Vlastno
----
3. Výzku
výše uvedenOPTEC stud
Morfomikro
Kosmpočtu
Stav ppovrch
Tenkéminim
Studiu
Obr. 1: Ptovací vzore
4. Poděko
to práce je projektu NPprogramu FV
konference L
osti povrchu
PodpovrchKosmetickMorfologieStav povrc
osti tenkých
Materiál vrChemická Struktura vMezivrstvo
umné aktivit
ného výčtu vdovány násleologie povrcsdrsnosti metická kvalimikroškráb
povrchové vhu a prahemé vrstvy – mmalizace proum mezivrst
Počátek pošek s poškoz
ování
podporovánU LO1206.V-TRIO v p
ASER 57, 8.
u zásadně o
hové poškozká kvalita poe povrchu -
chové vrstvy
h vrstev zás
rstev – šířkačistota – ko
vrstvy – porové rozhran
ty centra TO
vlastností ovedující oblachu – superl
menší než 0,5ita – automab a defektů,vrstvy – výzm poškozenímateriálová aopojená s nátvového roz
kození povrzením.
na Minister. Dále je tatprojektu FV
. – 10. listop
ovlivňující L
zení povrchovrchu – sc mikrodrsnoy (Beilbyho
sadně ovlivň
a zakázanéhontaminacerozita ní
OPTEC v ob
vlivňujícíchasti: leštěné povr5 nm na netatické měřekteré jsou p
zkum vztahůí absorpce a oávrhem antirzhraní a vrst
rchu laserov
rstvem školto práce pod
V10071.
adu 2017, Z
LIDT:
u ratch/dig ost
o vrstva) a c
ňující LIDT
ho pásu a abz depozičn
blasti LIDT
h LIDT opti
rchy. Jde otriviálních tvení, vyhodnoprimárním pů mezi mate
optimalizacreflexních atvy s plynul
vého eleme
ství, mládedporována M
Zámecký hote
hemická čis
T:
bsorpce ího procesu
ického elem
studium provarech – asfocení a procpočátkem poeriály použi
ce depozičnía superreflexlým přechod
ntu v místě
že a tělovýMinisterstv
el Třešť
stota
u
mentu jsou v
ocesů a metféry a freefocesní minimoškození itými pro le
ího procesuxích soustavdem materi
mikroškráb
ýchovy Českvem průmys
v centru
tod dosaženform. malizace
štění
u s cílem jejív vrstev. álů.
by a
ké Republiklu a obchod
ní
í
ky du
Multioborová konference LASER 57, 8. – 10. listopadu 2017, Zámecký hotel Třešť
Mu
PA
ultioborová k
ARTNEŘ
konference L
ŘI A SP
ASER 57, 8.
ONZOŘ
. – 10. listop
ŘI KONF
adu 2017, Z
FERENC
w
w
w
w
Zámecký hote
CE:
www.optixs
www.mit-la
www.nwg.c
www.meric
el Třešť
s. cz
aser. cz
cz
citechnikammorava.cz
Název: Elektronický sborník příspěvků multioborové konference LASER57
Editor: Bohdan Růžička
Vydavatel: Ústav přístrojové techniky AV ČR, v.v.i. Královopolská 147, 612 64 Brno
Vydáno v roce: 2017
Vydání: první
Náklad: - ks
Za obsahovou a jazykovou úpravu odpovídají autoři příspěvků.
ISBN 978-80-87441-22-0