7

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

Zodpovedný riešiteľ: Ing. Norbert Kaplan

Doba riešenia: 2017

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

6

Názov projektu: Riadený bezdrôtový prenos výkonu II.

Zodpovedný riešiteľ: Ing. Ferdinand Vavrik

Doba riešenia: 2017

Anotácia projektu:

Projekt riadeného bezdrôtového prenosu II nadväzuje na projekt podávaný minulý rok s názvom Riadený bezdrôtový prenos výkonu. Taktiež nadväzuje na tému môjho doterajšieho výskumu zameraného na simuláciu elektromagnetických polí v okolí jednotlivých antén a fázovo riadených sústav antén. Projekt sa zameriava na zvyšovanie dosahu bezdrôtového prenosu výkonu elektrickej pomocou vhodnej úpravy tvaru elektromagnetického poľa v okolí vysielacích antén, čo zabezpečuje vhodné rozloženie fáz na jednotlivých anténach. Taktiež sa zameriava na možnosť zmeny smeru toku energie bez potreby polôh vysielacích antén, prípadne ich natočení. V tomto projekte bude riešená najmä technická realizácia simuláciou navrhnutej fázovej anténnej sústavy. Pričom táto sústava nude vhodná na demonštráciou zmeny smeru vyžarovania výkonu elektrickej energie.

APVV-15-0257 (07/2016 - 06/2020)

Názov projektu: Pokročilé materiály a štruktúry pre perspektívne aplikácie v elektrotechnike, elektronike a iných oblastiach na báze feritov s rozmermi častíc v oblasti mikrometrov a nanometrov

Zodpovedný riešiteľ:  doc. Ing. Elemír Ušák, PhD.

Anotácia:

Projekt je zameraný na ďalšie zdokonaľovanie vlastností aktuálne veľmi progresívnych magnetických materiálov na báze feritov, napr. magneticky mäkké spinelové NiZn a Li ferity, magneticky tvrdé hexagonálne Sr a Ba ferity. Vhodnou substitúciou iónov chemických prvkov základného chemickeho zloženia pôvodných feritov inými iónmi je možné pripraviť materialy s vlastnosťami optimalizovnými na mieru pre využitie v štandardných, ale tiež nových, netradičných aplikáciách. Nevyhnutou súčasťou projektu bude experimentálne zistenie vplyvu chemického zloženia, kryštalickej štruktúry a technológie prípravy materiálov vo forme práškov s rozmermi častíc v submikrónovej a nanometrovej oblasti ako aj zložitejších systémov obsahujúcich tieto práškové materiály (ako napr. kompozity) na výslednú magnetickú štruktúru a elektromagnetické vlastnosti v rôznych prevádzkových podmienkach, ako sú definované elektromagnetické polia, vysoké tlaky, nízke teploty a pod. Dosiahnuté výsledky a vzorky pripravených materiálov umožnia vývoj a realizáciu nových systémov s unikátnymi vlastnosťami využiteľnými v miniatúrnych aktívnych a pasívnych elektronických súčiastkach (napr. pre spínané napájacie zdroje - SMPS a iné účely), mikro-elektro-mechanických systémoch (MEMS), mikroaktuátoroch, mikrosenzoroch a iných mikrosystémoch, v mikrovlnovej technike, ale aj v stále aktuálnych veľkokapacitných magnetických záznamových médiách. Ďalšou významnou potenciálnou možnosťu využitia práškových materiálov je ich aplikácia v biomedicíne, konkrétne v oblasti cielenej distribúcie liečiv, prípadne na liečbu nádorov s využitím tzv. magnetickej hypertermie. V poslednej dobe sa tiež podieľame na skúmaní využitia kombinácie vhodného feritového kompozitu v spojení s vysokoteplotnými supravodičmi pre účely realizácie a optimalizácie vlastností tzv. magnetického plášťa neviditeľnosti.

 

Vedecké ciele projektu:

- Zdokonalenie technológie prípravy materiálov na báze feritov (napr. magneticky mäkké spinelové NiZn a Li ferity, magneticky tvrdé hexagonálne Ba a Sr ferity, a pod.) s vlastnosťami optimalizovnými na mieru pre využitie v klasických, ale aj nových, neštandardných aplikáciach.

- Experimentálne zistenie vplyvu chemického zloženia a technológie prípravy práškových materiálov, ako aj zložitejších štruktúr obsahujúcich tieto materiály (napr. kompozity) na výslednú magnetickú štruktúru a elektromagnetické vlastnosti pri rôznych prevádzkových podmienkach. 

- Dôležitou súčasťou výskumu bude aj štúdium vplyvu rôznych polymérnych materiálov tvoriacich matricu kompozitných materiálov na výsledné mechanické a reologické vlastnosti pripravených kompozitov. 

 

APVV-15-0059: Výskum nových magnetodielektrických keramických a kompozitných materiálových štruktúr  (07/2017 – 06/2021)

Zodpovedný riešiteľ:  doc. Ing. Rastislav Dosoudil, PhD.

Anotácia:
Podstatou projektu bude výskum nových magnetodielektrických keramických a polymérnych kompozitných materiálov na báze rôznych druhov plnív (redukované a karbonylové železo, kobalt, permalloy, permendur, zliatina FeSiAl; spinelové ferity: NiZn, MnZn, LiZn a hexagonálne ferity na báze bária a stroncia) a matríc (polyvinylchlorid, polyesterová živica, kaučuková guma, elastomér) s cieľom optimalizácie ich magnetických, dielektrických a elektromagnetických absorpčných vlastností. Bude sa vyšetrovať vplyv metódy syntézy a vplyv niektorých katiónov vzácnych zemín (Sm, Dy, La, Eu a Gd) a kovov (In, Y) na vybrané elektromagnetické parametre (permeabilita, permitivita a odrazové straty) magnetodielektrických keramických materiálových štruktúr (feritov spinelového a hexagonálneho typu) a kompozitných materiálov na báze feritov a polymérnych nemagnetických matríc. Sústredíme sa aj na štúdium vplyvu zloženia vulkanizačných systémov a typu a obsahu magnetického plniva na vlastnosti elastomérnych magnetických kompozitov. Bude sa sledovať tiež vplyv veľkosti častíc magnetického keramického plniva na tieniaci účinok elastomérnych magnetických kompozitov a zlepšenie ich fyzikálno-mechanických vlastností použitím nových typov (peroxidových) vulkanizačných systémov. V projekte sa zameriame aj na skúmanie možnosti využitia optického vlákna ako senzora s rozloženými parametrami na meranie magnetického poľa pozdĺž optického vlákna s využitím optickej vláknovej reflektometrie (OTDR) na spracovanie signálu zmeneného magnetickým poľom, a ďalej na teoretickú analýzu, návrh a realizáciu prototypu optického vláknového senzora určeného na snímanie priestorového rozloženia magnetických polí na báze štruktúrnych optických vlakien v kombinácii s nanofluidikami ako aj na báze štandardných a štruktúrnych optických vlákien s klasickou resp. tzv. dlhou Braggovou mriežkou.

Vedecké ciele projektu:

Na základe rozboru súčasného stavu problematiky v predmetnej oblasti výskumu navrhovaného projektu sa zameriame najmä na nasledovné ciele: - technologická syntéza práškových magneticky mäkkých keramických materiálov, konkrétne spinelových feritov (LiZn, NiZn) a hexagonálnych feritov (typu BaM) s rozmerom častíc od desiatok nanometrov po stovky mikrometrov, analýza mikroštruktúry a optimalizácia ich elektromagnetických vlastností; - príprava a skúmanie kompozitných materiálových štruktúr na báze feromagnetických a ferimagnetických plnív (redukované a karbonylové železo, permalloy, permendur, FeSiAl, Co; NiZn, MnZn, LiZn a bárnaté hexagonálne ferity) a polymérnej nemagnetickej matrice (polyvinylchlorid PVC, polyesterová živica) s cieľom zlepšenia ich magnetických, dielektrických, a elektromagnetických absorpčných vlastností; - vyšetrovanie vplyvu vybraných katiónov vzácnych zemín (Sm, Dy, La, Eu a Gd) a kovov (In, Y) na vybrané elektromagnetické parametre magnetodielektrických keramických materiálových štruktúr (feritov) a kompozitných materiálov na báze feritu a polymérnej nemagnetickej matrice; - analýza vplyvu metódy syntézy na vybrané elektromagnetické parametre feritov a kompozitných materiálov; - inovácia technologického zariadenia na optimálnu homogenizáciu vstupných surovín využívaných pri príprave vyvíjaných materiálov a zlepšenie (rozšírenie najmä frekvenčného rozsahu) existujúceho automatizovaného meracieho pracoviska pre meranie magnetických, dielektrických a elektromagnetických absorpčných vlastností pripravených materiálov; - štúdium vplyvu zloženia vulkanizačných systémov a typu a obsahu magnetického plniva na vlastnosti elastomérnych magnetických kompozitov. Sledovanie vplyvu veľkosti častíc magnetického keramického plniva na tieniaci účinok elastomérnych magnetických kompozitov a zlepšenie ich fyzikálno-mechanických vlastností použitím nových typov (peroxidových) vulkanizačných systémov; - modelovanie interakcie externej fyzikálnej veličiny (magnetické pole, teplota, tlak, ťah) so štruktúrou optického vlákna a využitie výsledkov na návrh optických vláknových senzorov na snímanie priestorového rozloženia týchto veličín.

APVV-15-0062 (07/2016 - 06/2020)

Názov projektu: Zabezpečenie elektromagnetickej kompatibility monitorovacích systémov mimoriadnych prevádzkových stavov jadrovej elektrárne 

Zodpovedný riešiteľ:  Ing. Jozef Hallon, PhD.

 

Anotácia:

Projekt je zameraný na zvýšenie funkčnej bezpečnosti z hľadiska elektromagnetickej kompatibility (EMC) monitorovacieho systému pre meranie koncentrácie H2 a O2 v hermetických priestoroch jadrovej elektrárne. Systém je vyvíjaný spoločnosťou VUJE, a. s. a jeho úlohou je monitorovanie koncentrácie H2 a O2 počas mimoriadnych prevádzkových stavov, resp. potenciálnych havárií jadrovej elektrárne.

 

Vedecké ciele projektu:

Na základe požiadaviek EMC kladených na zariadenia pracujúce v jadrovej energetike definovať požadované vlastnosti monitorovacieho systému. Prispôsobiť metodiky testov elektromagnetickej odolnosti požiadavkám projektu tak, aby sa dala vykonať citlivostná analýza jednotlivých subsystémov. Zapracovať konštrukčné zásady EMC do monitorovacieho systému a overiť ich meraním. Na realizačnej vzorke overiť funkčnosť v skúšobnej prevádzke. Vytvoriť základ na osvojenie si správnych postupov EMC pri návrhu takýchto zariadení v budúcnosti.

 

 

Additional information