diplomová práce

Návrh a sestavení laboratorního vzoru laserového deflektometru pro měření mechanického napětí v tenkých vrstvách

Text práce 3.42 MB Příloha 3.12 MB

Autor práce: Ing. Štěpán Šustek, Ph.D.

Ak. rok: 2015/2016

Vedoucí: prof. RNDr. Miloslav Ohlídal, CSc.

Oponent: Mgr. Petr Klapetek, Ph.D.

Abstrakt:

Předkládaná diplomová práce se zabývá návrhem laboratorní verze přístroje pro měření mechanického napětí v tenkých vrstvách - laserového deflektometru, jeho konstrukčním řešením a ověřením funkčnosti.
Vlastní text práce je členěn do pěti kapitol. První z nich se zabývá rozborem mechanického napětí a jeho vlivem na systém podložka - tenká vrstva. Druhá kapitola popisuje různé typy přístrojů běžně používané pro měření mechanického napětí v tenkých vrstvách, shrnuje jejich výhody a nevýhody. Ve třetí kapitole je prezentováno několik možných variant zmíněné přístroje, z nichž byla jedna vybrána pro realizaci. Čtvrtá kapitola se zaměřuje na konstrukční řešení přístroje, v páté kapitole jsou uvedeny výsledky experimentálního měření provedeného na přístroji pro ověření jeho funkčnosti.

Klíčová slova:

Mechanické napětí, tenké vrstvy, deformace podložky, deflektometr.

Termín obhajoby

21.06.2016

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

Přesná mechanika a optika (M-PMO)

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)
prof. RNDr. Eduard Schmidt, CSc. (člen)

Posudek vedoucího
prof. RNDr. Miloslav Ohlídal, CSc.

Diplomant Bc. Š. Šustek v čase, který měl k dispozici, pracoval na zadané problematice intenzivně a s vysokou mírou samostatnosti. Diplomová práce je logicky uspořádána, postup řešení jejího zadání je prezentován srozumitelně. Oceňuji originalitu diplomantova konstrukčního návrhu deflektometru se dvěma vhodně orientovanými planparalelními deskami, které vytvářejí více rovnoběžných laserových svazků umožňujících detailnější studium mechanického napětí v tenkých vrstvách. Rovněž oceňuji počítačové simulace interakce těchto svazků s deformovaným povrchem studovaného vzorku provedené v programu ZEMAX. Jejich interpretací diplomant prokázal schopnost vyvozovat správné závěry pro praktické využití navrženého deflektometru. Výkresová část práce umožní výrobu funkčního vzorku deflektometru, který má být využíván v Laboratoři koherenční optiky ÚFI FSI VUT v Brně k měření mechanického napětí v tenkých vrstvách dodávaných spolupracujícími průmyslovými podniky. Při psaní předložené práce překonal diplomant určité stylistické, gramatické i formální nedokonalosti, které se v konečné verzi práce projevují sporadicky a nenarušují její celkové vyznění. Závěrem konstatuji, že diplomant splnil požadavky a cíle zadání diplomové práce. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji stupněm A.
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 B
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Mgr. Petr Klapetek, Ph.D.

Práce se věnuje problematice měření křivosti tenkých vrstev za účelem charakterizace jejich mechanického napětí. Jedná se o velmi aktuální problematiku, důkazem čehož je i přímá souvislost práce autora s řešením projektu TAČR na jeho pracovišti. Práce je velmi pečlivě vypracována a obsahuje velké množství detailů dokumentujících jak možná řešení, tak řešení navrhované autorem. Autor při návrhu provedl simulaci zařízení v programu Zemax, což je velmi efektivní postup pro optimalizaci zařízení. Jednotlivé komponenty a technická řešení jsou podrobně ilustrovány, snad jen uvedení snímku základní desky na obr. 43 je poněkud nadbytečné. Velmi oceňuji také snahu o alespoň základní analýzu nejistoty měření, což není u diplomových prací zdaleka pravidlem.
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 A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Otázky k obhajobě:
  1. Uvedená nejistota měření nezahrnuje systematické vlivy (nejistoty typu B), bylo by možné diskutovat, jaké hlavní vlivy nejistoty můžeme u přístroje očekávat? Jak bude zohledněna jejich minimalizace při konstrukci prototypu? Je možné využít při analýze nejistot program Zemax?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová