10

Názov projektu: Zariadenie na generovanie a meranie vysokofrekvenčného signálu pre snímače neelektrických veličín

Zodpovedný riešiteľ: Ing. Mgr. Martin Mierka

Doba riešenia: 2019

Anotácia:

Vysokofrekvenčná technika sa zaoberá problematikou generovaní, merania a využiteľnosti signálov s frekvenciou rádovo v MHz až GHz v mnohých prípadoch je to pomocný signál pre prenos informácií alebo energií napríklad zo snímačov IoT (internet veci) alebo MEMS. Pre výskum a vývoj v danej vednej disciplíne je potrebné navrhovať riešenia s vysoko presnými súčiastkami za použitia vysoko precíznych zariadení. Cieľom tohto projektu je vyrobiť zariadenie, ktorého úlohou bude generovať signál rôznej frekvencie, špecifického tvaru a veľkosti pre vybudenie MEMS neelektrických veličín. Zariadenie bude zároveň  disponovať vyhodnocovacím obvodom, zaznamenávajúcim a vyhodnocovacím zmeny spôsobené deformáciou snímača neelektrických veličín (deformácie nesú informácie o pôsobiacej neelektrickej veličine). Projekt má úzku spojitosť s dizertačnou prácou riešiteľa projektu (Snímače neelektrických veličín na báze RF MEMS) a je neodlučiteľnou súčasťou k úspešnému ukončeniu doktorandského štúdia.

 

9

Názov projektu: Syntéza elektronických kompozitných materiálových štruktúr a analýza ich elektromagnetických a mikrovlnných absorpčných vlastností

Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kornel Lisý

Doba riešenia: 2019

Anotácia:

Projekt je orientovaný na výskum nových multifunkčných kompozitných materiálových štruktúr na báze feromagnetických a ferimagnetických plnív a polymérnej nemagnetickej matrice s cieľom zlepšenia ich magnetických, dielektrických a elektromagnetických absorpčných vlastností. Pripravia sa mikročasticové keramické magneticky mäkké plnivá (napr. NiZn a LiZn alebo YIG) a kompozitné materiálové štruktúry na báze keramických plnív a polymérnej nemagnetickej matrice (polyvinylchlorid PVC alebo kaučuk). Vyšetrí sa vplyv malého prídavku elektricky vodivých plnív na báze rôznych alotropných modifikácií uhlíka (CNT - uhlíkové nanotrubičky, CF - uhlíkové vlákna alebo grafén) alebo kovových feromagnetík (Co príp. Fe) na vybrané elektromagnetické a vysokofrekvenčné absorpčné vlastnosti pripravených kompozitov.

 

VEGA-1-0320-19 (2019 – 2021)

Názov projektu: Pokročilé metódy nedeštruktívnej defektoskopie a diagnostiky konštrukčných dielov založené na analýze magnetizačných procesov prebiehajúcich vo feromagnetických a ferimagnetických materiáloch.

Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Vladimír Jančárik, PhD.

Anotácia:

Základným cieľom projektu je skúmanie korelácie medzi magnetickými parametrami predovšetkým kovových feromagnetických a ferimagnetických materiálov a ich mikroštruktúrou, ako aj vývoj príslušných meracích metód a zariadení. Zameriame sa najmä na ďalší rozvoj metódy analýzy magnetického Barkhausenovho šumu a metódy magnetického adaptívneho testovania. V porovnaní s inými metódami (napr. RTG analýza) sú relatívne jednoduché a ekonomicky výhodné a tiež umožňujú indikovať zmeny štruktúry materiálu ešte pred ich viditeľnými prejavmi. Uvedené metódy budú aplikované predovšetkým na kvantifikáciu štrukturálnej degradácie feromagnetických materiálov podrobených mechanickému a tepelnému namáhaniu, ako aj kvantitatívne posúdenie štrukturálnych zmien elektrotechnických a konštrukčných ocelí a feritových materiálov v rôznych fázach technologického procesu prípravy. Pozornosť venujeme taktiež usporiadaniu meracieho systému s cieľom dosiahnuť definovaný časový priebeh magnetickej indukcie, resp. intenzity magnetického poľa vo vzorke.

Vedecké ciele projektu:

-    vyšetriť vplyv tepelného a mechanického namáhania na charakter magnetizačného procesu novými metódami magnetického adaptívneho testovania (MAT) a Barkhausenovho šumu (BŠ), analýza štrukturálnych zmien diagnostikovaného materiálu indukovaných namáhaním, rozlíšenie rôznych typov porúch,
-    skúmať vplyv štrukturálnych zmien pri mechanickom a tepelnom namáhaní ocelí na charakter mechanizmu nevratných zmien magnetizácie a tým na parametre BŠ, z toho predovšetkým sa venovať vyšetrovaniu korelácie štrukturálnych s vybraným/optimálnym parametrom BŠ,
-    hľadať vhodný spôsob spracovania (transformáciu) BŠ s cieľom získať relevantnú informáciu (parameter šumu) týkajúcu sa štruktúry skúmaného materiálu
-    pokračovať v analýze korelácie tradičných hysteréznych parametrov feromagnetických materiálov s novými parametrami BŠ získanými pri spracovaní šumového signálu,
-    prispieť k teoretickým poznatkom o BŠ pomocou nových metód jeho merania,
-    hľadať, aplikovať a overiť modely magnetizačných charakteristík feromagnetík s ohľadom na optimalizáciu spätných väzieb pri definovanom budení vzorky počas ich merania,
-    v spolupráci s kooperujúcimi pracoviskami „Universal Network for Magnetic Non-Destructive Evaluation“ (UNMNDE) prispieť k štandardizácii metód MAT a BŠ pre nedeštruktívnu diagnostiku feromagnetických konštrukčných materiálov,
-    pokračovať vo vývoji nových meracích systémov s dôrazom na:
• vhodnou spätnou väzbou zabezpečiť definované časové priebehy a hodnoty magnetických veličín a homogenitu magnetického poľa vo vyšetrovanom objeme vzorky,
• zlepšenie stability digitálnej spätnej väzby pri meraní BŠ pre rôzne materiály a tvary analyzovaných vzoriek,
• optimalizáciu usporiadania systému budiaceho magnetického obvodu snímacieho systému (meracej hlavice) s ohľadom na tvar vzorky
• portabilitu systémov z hľadiska možnosti použitia v prevádzkovej praxi na miestach, kde sa nachádza konštrukčný objekt, ktorého vlastnosti majú byť vyšetrené.

8

Názov projektu: Vplyv substitúcie iónov vzácnych zemín na elektromagnetické vlastnosti nikelnato-zinočnatých feritov  

Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Eva Branická

Doba riešenia: 2019

Anotácia:

Projekt je zameraný na ďalšie zdokonaľovanie aktuálne veľmi progresívnych magnetických materiálov na báze feritov. Vhodnou substitúciou iónov chemických prvkov základného chemického zloženia pôvodných feritov inými iónmi je možné pripraviť materiály s vlastnosťami optimalizovanými na mieru pre využitie v štandardných, ale tiež nových, netradičných aplikáciách.
Nevyhnutnou súčasťou projektu bude experimentálne zistenie vplyvu chemického zloženia, kryštalickej štruktúry a technológie prípravy materiálov vo forme práškov s rozmermi častíc v submikrónovej a nanometrovej oblasti ako aj zložitejších systémov obsahujúcich tieto práškové materiály na výslednú magnetickú štruktúru a elektromagnetické vlastnosti v rôznych prevádzkových podmienkach, ako sú definované elektromagnetické polia, vysoké tlaky, nízke teploty a podobne.
Dosiahnuté výsledky a vzorky pripravených materiálov umožnia vývoj a realizáciu nových systémov s unikátnymi vlastnosťami využiteľnými v miniatúrnych aktívnych a pasívnych elektronických súčiastkach, mikro-elektro-mechanických systémoch, mikrosenzoroch a iných mikrosystémoch, v mikrovlnnej technike a podobne.

 

7

Názov projektu: Optické vláknové senzory s dlhou Braggovou mriežkou na báze OFDR

Zodpovedný riešiteľ: Ing. Norbert Kaplan

Doba riešenia: 2017

Anotácia:
Projekt je zameraný na senzorické aplikácie optických vlákien najmä špeciálnych optických vlákien s vpísanou Braggovou mriežkou, ktoré umožňujú snímať priestorové rozloženie viacerých fyzikálnych veličín ako sú teplota, tlak, ťah, intenzita magnetického poľa a ďalšie veličiny. Základom týchto senzorických systémov, ktorým sa venujeme na našom pracovisku, je metóda optickej vláknovej reflektometrie. Predmetom riešenia bude zostaviť meraciu sústavu na meranie vybraných fyzikálnych veličín, najmä magnetického poľa, pomocou špeciálnych optických vlákien. Meracia sústava bude fungovať na princípe optickej frekvenčnej vláknovej reflektometrie – OFDR (Optical-Frequency Domain Reflectomery).

Additional information