© 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: info@narran.cz, 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 D@fzu.cz, 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 Pa@optixs.cz

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, xelias10@vutbr.cz, 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: hornik@isibrno.cz, 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, hana.chmelickova@upol.cz, http://jointlab.upol.cz

Lenka Řiháková RCPTM, SLO UP a FZÚ AV ČR, PřF UP Olomouc 17. listopadu 12, 771 46 Olomouctel.: 585631677, lenka.rihakova@upol.cz , 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: jelinmi@isibrno.cz.

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: jezek@isibrno.cz, 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, s.r@nwg.cz

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 Brn@feec.vutbrec.vutbr.cz/

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 vid.kubos@ww.tmvss.cz

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, Českákub.Lelek@w.meoptasp

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, vladimir.kolarik@isibrno.cz, 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: mp@eltvor.cz

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: pilat@isibrno.cz, 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 17pintr@ipp.ca

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, *petr.pokorny@fsv.cvut.cz, 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: lpravdova@isibrno.cz

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: lenka.rihakova@upol.cz, http://jointlab.upol.cz

Hana Chmelíčková FZÚ AV ČR, SLO UP a FZÚ AV ČR 17. listopadu 50a, 772 07 Olomouctel.: 585631516, e-mail: hana.chmelickova@upol.cz, 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

a@gmail.conius 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: sebestova@isibrno.cz, 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