diplomová práce

Studium elektronově optických systémů s porušenou rotační symetrií

Text práce 4.68 MB

Autor práce: Ing. Michal Horák, Ph.D.

Ak. rok: 2014/2015

Vedoucí: doc. Ing. Jakub Zlámal, Ph.D.

Oponent: Mgr. Tomáš Radlička, Ph.D.

Abstrakt:

Tato práce se zabývá výpočty magnetické čočky, jejíž pólový nástavec má kvůli nepřesnostem ve výrobě porušenou rotační symetrii. Jsou diskutovány dva možné způsoby výpočtů - užití poruchové teorie a 3D výpočty. Jsou představeny tři metody pro určení osových multipólových funkcí ze 3D polí. Jsou vypočítány stopy svazku v obrazové rovině a aberační koeficienty a výsledky získané použitím poruchové teorie jsou porovnány s výsledky vypočítanými s využitím 3D simulací. Na základě těchto výsledků je diskutována vhodnost použití poruchové teorie.

Klíčová slova:

Magnetická čočka, nepřesnosti výroby, vady seřízení, osové multipólové funkce.

Termín obhajoby

22.06.2015

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)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Posudek vedoucího
doc. Ing. Jakub Zlámal, Ph.D.

Student velmi podrobně prozkoumal problematiku porušení rotační symetrie magnetické čočky. Ukázal možnosti použití perturbační teorie a 3D výpočtů pro výpočet osových polí.

Velmi významným výsledkem práce je algoritmus pro určení osových polí z 3D výpočtů, který umožňuje velmi přesnou interpolaci pole.

Práci hodnotím jako výbornou.
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
Mgr. Tomáš Radlička, Ph.D.

Autor se v práci věnuje popisu vlivu malých poruch osové symetrie elektronově optických systémů na jejich optické vlastnosti. Tyto poruchy vznikají v důsledku chyb v obrábění, či seřízení některých prvků systémů. Jedná se o velmi aktuální téma s velkým impaktem pro technickou praxi. Práce je velmi dobře a přehledně členěná a obsahuje velmi kvalitní rešerši.

Hlavní těžiště práce je ve výpočtu porušeného pole pomoci 3D programu a návrhu možností interpolace dat pro jeho použití při výpočtu vlastností primárního svazku. Zde autor prokázal velkou schopnost flexibility při nalezení vlastního řešení a analytické schopnosti při interpretaci výsledků včetně jejich srovnání s doposud užívanými metodami.

Celkový dojem jen mírně kazí část zabývající se výpočty optických vlastností systému, konkrétně hodnoty parazitických aberačních koeficientů. Je zde jasně patrné, že autor používá program EOD jako „black – box“ bez patřičného teoretického zázemí, přičemž se  nejedná o nijak extrémně složitou problematiku. Zamezilo by se pak
•    některým zcela zbytečným komentářům:
„Influence of the parasitic quadrupole field on the beam deflection is negligible“ (stran 56 a 60) – jeho vliv je z principu nulový.
•    Analýzám závislostí osové komy a astigmatizmů na velikosti vady, která je z teorie jasná
•    Některých chybám a nejasnostem – vzorec 6.1 (chybí člen popisující deflekci, popis jednotlivých členů je zavádějící a nepřesný)

Nicméně tyto vady jsou v magisterském studiu omluvitelné a nesnižují hodnotu diplomové práce, která má nadstandardní kvalitu. Autor prokázal schopnost samostatné tvůrčí vědecké práce.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry B
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
Otázky k obhajobě:
  1. 1. Uveďte obecné tvar paraxiální rovnice trajektorie (magnetický případ) včetně dipólových a kvadrupólových členů popisujících parazitické pole. Z této rovnice pak diskutujte závislost koeficientu parazitických aberací na dané poruše.
  2. 2. Diskutujte nutnost zahrnutí efektu sycení magnetických materiálů pro výpočet vad seřízení. Je to z hlediska technické praxe nutné?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová