diplomová práce

Vývoj lineárního posuvu pro UHV STM/AFM

Text práce 3.8 MB

Autor práce: Ing. Jiří Pavelec

Ak. rok: 2010/2011

Vedoucí: prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc.

Oponent: Ing. Jaroslav Jiruše, Ph.D.

Abstrakt:

Diplomová práce popisuje vývoj lineárního posuvu. Vývoj směřuje přes jednodušší prototypy až k aplikaci více lineárních posuvů jako tříosého manipulátoru vzorku v rastrovacím tunelovacím mikroskopu / mikroskopu atomárních sil (STM/AFM) v prostředí  velmi vysokého vakua (UHV). Jsou diskutována možná řešení odměřovacího systému a lineárního vedení. Je popsána konstrukce a použití homodyního interferometru při optimalizaci vyvíjených lineárních posuvů, které využívají piezokeramických hybných členů. Model optického pravítka s mřížkou je propočten s využítím poznatků teorie skalární difrakce.

Klíčová slova:

UHV, vakuum, STM, AFM, piezo, piezokeramický materiál, pulzy, lineární posuv, kuličkové vedení, tření, slip-stick, nanotechnologie, lineární vedení, optické pravítko,homodynní interferometr, trojosý manipulátor, difrakční mřížka, Fresnelova difrakce.

Termín obhajoby

20.06.2011

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Fakulta strojního inženýrství

Ústav

Ústav fyzikálního inženýrství

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (M2A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (M-FIN)

Složení komise

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
doc. RNDr. Josef Kuběna, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Posudek vedoucího
prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc.

Student pracoval samostatně a prokázal výrazné tvůrčí schopnosti. Téma práce je velmi aktuální a nalezne přímé uplatnění v další činnosti výzkumné skupiny povrchů a tenkých vrstev, jakož i ve spolupráci s průmyslovými subjekty v oblasti aplikovaného výzkumu.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Jaroslav Jiruše, Ph.D.

Předložená práce se zabývá aktuálním a potřebným tématem, dobře se čte a obsahuje řadu vlastních výsledků. Student prokázal schopnost nastudovat dané téma a samostatně navrhnout konstrukční řešení. Musel přitom zvládnout nejen fyzikální podstatu, ale i typické úkoly konstruování, programování či problematiku elektrického měření. Taková mezioborovost je v praxi velmi žádaná.

Připomínky a otázky k eventuálnímu zodpovězení při obhajobě:
Obrazová dokumentace je poměrně rozsáhlá a pěkná. Některé obrázky ale mají příliš stručné popisy, kde nejsou vysvětlena označená čísla či barvy, např. příloha B.1. Na obr. 3.3 by namísto fotky elektrického obvodu bylo vhodnější použít jeho schéma. Podobně i řez navrženým manipulátorem by měl větší informační hodnotu než pohled na 3D model na obr. 2.5. Citovaná literatura nemá jednotný formát.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací B
Otázky k obhajobě:
  1. Otázky: 1. V kapitole 1.4.1 popisujete parametry odměřovacích systémů (rozsah, přesnost atd.), ale v následujícím přehledu vybraných typů v kapitole 1.4.2 tyto parametry neuvádíte. Mohl byste doplnit rozsahy hodnot parametrů k jednotlivým typům a zhodnotit, do jakých podmínek se který typ odměřování hodí? 2. Vlastnosti navrženého lineárního posuvu typu slip-stick byly měřeny na vzduchu. Jakým způsobem se budou ověřovat v podmínkách velmi vysokého vakua, kde bude obtížné použít interferometr na optické lavici?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová