Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"JANUSZ JAGLARZ"

Skanowania optyczne powierzchni jako narzędzia oceny ilościowej i jakościowej powierzchni warstw i powłok


  Metody skaningu optycznego stosowane są do pomiarów topografii cienkich przeźroczystych warstw oraz warstw wierzchnich. Metody optyczne poza topografią mogą również obrazować zmiany w obszarze objętości warstwy (np.: centra rozpraszania w warstwie, defekty krystaliczne itp.). W badaniach optycznych powierzchnie warstwowe można skanować przez przesuwanie wiązki światła białego lub laserowego prostopadle do próbek z jednoczesnym pomiarem współczynnika odbicia. Na takiej metodyce pomiarowej opiera się profilometria optyczna (PO ). Inną metodą skaningową jest skaningowa elipsometria spektroskopowa (SSE) wykorzystująca światło spolaryzowane. W tej metodzie liniowo spolaryzowana wiązka światła jest przesuwana wzdłuż próbki przy ustalonym kącie padania na próbkę. W każdym kroku wyznaczana jest zmiana polaryzacji światła odbitego od badanej warstwy., Profilometria optyczna (PO ) jest jedną z odmian metod profilometrycznych, w której igła skanująca (jak to ma miejsce w mikroskopii AFM, czy profilometrii stykowej) została zastąpiona wiązką światła [1-4]. PO jest metodą bezkontaktową więc nie niszczy próbek, jak to często ma miejsce w profilometrii mechanicznej oraz w AFM przy badaniu materiałów miękkich np. polimerów. W połączeniu z metodami stykowymi może służyć do rozdzielenia rozproszenia światła spowodowanego zmiennym składem materiałowym powierzchni od topograficznego, wynikającego z istnienia nierówności. [5]. Inną niewątpliwą zaletą PO jest możliwość pomiaru grubości warstw zmieniających się wzdłuż powierzchni na którą warstwa została naniesiona. W PO rozdzielczość boczna jest zdeterminowana przez średnicę wiązki światła. W nowoczesnych profilometrach stosowane są skolimowane wiązki laserowe o średnicy poniżej 1 μm [6]. W PO próbka oświetlana jest relatywnie małym w stosunku do powierzchni próbki obszarze. Tą cechą PO różni się od standardowej mikroskopia optycznej w której oświetlana jest duża powierzchnia próbek. Tę wł[...]

Właściwości optyczne pokryć antyrefleksyjnych dla zastosowań fotowoltaicznych DOI:10.12915/pe.2014.09.25

Czytaj za darmo! »

W pracy przeanalizowano wpływ pokryć antyrefleksyjnych zarówno na powierzchni szkła modułu fotowoltaicznego jak i stosowanych warstw ARC na powierzchni ogniw słonecznych na bazie krzemu na właściwości optyczne systemu. Wyznaczono rekomendowane wartości współczynników załamania oraz grubości pokryć. Wyliczone wartości pozostają w zgodności z wynikami pomiarów optycznych. Abstract. In this paper authors analyzed the influence of antireflective coatings on glass surface of PV module and influence of ARC deposited on silicon surface of solar cells on optical properties of the system. The recommended values of thicknesses and refractive indices were estimated. These values are in a good agreement with results of optical measurements. Optical properties of antireflective layers for photovoltaic applications Słowa kluczowe: ogniwa słoneczne, fotowoltaika (PV), właściwości optyczne, pokrycia antyrefleksyjne (AR). Keywords: solar cells, photovoltaics (PV), optical properties antireflective coatings (ARC) doi:10.12915/pe.2014.09.25 Wprowadzenie Istotnym problemem jest zmniejszenie współczynnika odbicia światła od powierzchni szkła w zewnętrznej części panelu PV. Powłoki antyrefleksyjne (AR) na szkle znajdują zastosowania przy produkcji paneli złożonych z ogniw słonecznych. Cienkie, antyrefleksyjne warstwy obniżają odbicie światła, wykorzystując zjawisko interferencji fali oraz zależność współczynnika odbicia od współczynnika załamania światła. Zmniejszenie współczynnika odbicia światła od powierzchni szkła w zewnętrznej części panelu PV możliwe jest przez stosowanie powłok antyrefleksyjnych. Kluczowe jest właściwe dobranie parametrów warstwy obniżającej odbicie, dzięki właściwemu współczynnikowi załamania światła. Na właściwości antyrefleksyjne wpływa grubość warstwy, współczynnik załamania, a przy nawet zgrubnej kontroli tych parametrów łatwo jest osiągnąć zmniejszenie odbicia o 4-5%. Metody optyczne pozwalają na weryfikację wyliczony[...]

Niestandardowe metody optyczne w badaniach powierzchni elektrochemicznie spasywowanego stopu Ti6Al7Nb DOI:10.15199/40.2016.3.4


  Celem pracy jest przedstawienie możliwości zastosowania metod optycznych do wyznaczenia parametrów topograficznych powierzchni stopu Ti przed i po procesie pasywacji, jak również określenie wpływu wstępnych obróbek modyfikujących powierzchnie stopu na grubość tworzonych warstw pasywnych. Zastosowana w niniejszej pracy metodyka pomiarowa, wykorzystująca klasyczne i niestandardowe techniki badań optycznych, pozwoliła na wyznaczenie grubości warstw, chropowatość, długość autokorelacyjną i inne parametry statystyczne opisujące topografię powierzchni. Zaletą przedstawionych niestandardowych technik jest ich nie-inwazyjność i bezkontaktowość. Słowa kluczowe: stopTi6Al7Nb, BRDF (dwukierunkowa funkcja rozkładu odbicia), rozpraszanie światła, optyka warstw cienkich, warstwy pasywne Non-standard optical techniques used in the studies of electrochemically passivated Ti6Al7Nb alloy The aim of this work is presentation of optical techniques applied for the measurements of topographic parameters of Ti alloy before and after its passivation, as well as determination of the influence of pre-treatment methods on the thickness of passive films. The applied methodology is non destructive and it includes standard and non-standard optical techniques to determine the thickness, roughness, autocorrelation length and other statistic parameters of film. Advantage of presented non-standard techniques is their non-destructive and non-invasive character. Keywords: Ti6Al7Nb alloy, BRDF (Bidirectional Reflection Distribution Function), light scattering, thin films optic, passive layer 1. Wstęp Stopy tytanu stosowane w chirurgii kostnej to głównie Ti6Al4V oraz Ti6Al7Nb. Neurotoksyczne działanie związków wanadu na tkanki było inspiracją do opracowania stopów z niobem. W niniejszej pracy wykorzystano stopy Ti6Al7Nb ze zmodyfikowaną powierzchnią [13]. Przygotowanie powierzchni poprzez szlifowanie, obróbkę wibracyjną, polerowanie mechaniczne, piaskowanie, polerowanie [...]

Badania porównawcze parametrów powierzchni gładkich metodami rozpraszania światła


  Praktyczne wykorzystanie zjawiska rozpraszania światła do pomiaru wysokości nierówności powierzchni charakteryzujących się dużą gładkością zostało zapoczątkowane przez Bennetta i Porteusa, którzy zbudowali pierwszy układ działający na zasadzie pomiaru całkowitej mocy promieniowania rozproszonego przez powierzchnię TIS (ang. Total Integrated Scatter) [1]. Później pojawiły się inne sposoby zastosowania tego zjawiska, polegające m.in. na pomiarze kątowego rozkładu natężenia promieniowania rozproszonego ARS (ang. Angle-Resolved Scatter) [3]. Rozkład taki można wyznaczyć w wybranej płaszczyźnie i przedstawić go za pomocą indykatrys rozpraszania. Istnieje również możliwość jego przedstawienia przestrzennego. W tym przypadku stosowana jest dwukierunkowa funkcja rozkładu reflektancji oznaczana akronimem BRDF (ang. Bidirectional Reflectance Distribution Function) lub BSDF (Bidirectional Scatter Distribution Function). Metody te i technika pomiarów została szeroko opisana w literaturze światowej (np. w pracach Stovera [16], Benett i Mattssona [2]), a także w monografiach krajowych [8, 12]. Zwięzły opis metod i przegląd aparatury pomiarowej podano też w pracy [18]. Pomimo powstania wielu innych technik bezstykowej oceny powierzchni gładkich, np., interferometrii i mikroskopii sił atomowych, umożliwiających uzyskanie topografii powierzchni i jej charakterystykę za pomocą bardzo wielu parametrów, metody rozpraszania światła są w dalszym ciągu intensywnie rozwijane. W wielu przypadkach, np. przy kontroli wyrobów istotny jest krótki czas pomiaru, niski koszt urządzenia i możliwość jego instalacji nawet w warunkach produkcyjnych. W takich warunkach często wystarczające jest zmierzenie kilku parametrów, a nawet jednego, którym jest najczęściej średnie kwadratowe odchylenie wysokości nierówności. Dlatego oprócz dawniej już opisywanych urządzeń przeznaczonych do takich celów [17, 22, 23] ostatnio pojawiło się wiele nowych aparatów przenośnych [[...]

Termooptyczne właściwości warstw a-C:N:H


  Amorficzne warstwy azotku węgla a-CNx, zostały po raz pierwszy otrzymane w efekcie poszukiwań metody syntezy fazy β-C3N4 [1, 2]. Pomimo, że zawartość azotu w takich warstwach nie przekracza 30÷40% at., wykazują one dobre właściwości tribologiczne. Są twarde, odporne na zużycie i mają mały współczynnik tarcia. Dzięki temu znajdują zastosowanie jako powłoki ochronne w przemyśle maszynowym, w urządzeniach medycznych [3, 4] i elementach elektronicznych, na przykład w twardych dyskach czy głowicach odczytu-zapisu [5, 6]. Warstwy te mają również dobre właściwości elektroluminescencyjne i fotoluminescencyjne, dobre fotoprzewodnictwo oraz małą stałą dielektryczną [7]. Warstwy węgloazotkowe coraz częściej zastępują w zastosowaniach warstwy węglowe. Wykazują zwykle lepszą adhezję do podłoża, dzięki relaksacji naprężeń związanej z obecnością azotu [8, 9]. Parametry użytkowe warstw azotku węgla zależą od względnej zawartości węgla, azotu i ewentualnie wodoru. Wraz z zawartością azotu zmienia się względny udział węgla w hybrydyzacji sp2 i sp3. Właśnie proporcja C-sp2 do C-sp3 uważana jest za najważniejszy parametr strukturalny, który decyduje o użytkowych właściwościach warstwy. Dzięki obecności wiązań C-H warstwy a-CNx(H) są bardziej stabilne niż warstwy bez wodoru. Mikrostruktura warstw, w których przeważa faza C-sp2 przypomina sieć wzajemnie przenikających się klastrów grafitopodobnych. Takie warstwy oznacza się zwykle symbolem a-C:N, a w przypadku warstw zawierających wodór a-C:N:H. Jeżeli w warstwie przeważa węgiel w hybrydyzacji sp3, tworzą się obszary o strukturze tetraedrycznej. Stosuje się wówczas symbole ta-C:N lub ta-C:N:H [10÷12]. Pomimo intensywnych badań, wiele pytań dotyczących amorficznych warstw azotku węgla pozostaje otwartych. W dużej mierze dotyczą one budowy atomowej i struktury elektronowej oraz ich modyfikacji w procesie technologicznym. W porównaniu z warstwami węglowymi, amorficzny azotek węgla wykazuje duż[...]

Kinetyka wzrostu warstw w procesie RFCVD


  W projektowaniu technologii cienkich warstw i powłok, w tym również technologii chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD - Chemical Vapour Deposition) istotne jest poznanie kinetyki i mechanizmu procesu. Znajomość ta umożliwia optymalizację warunków technologicznych formowania, czyli uzyskanie warstw o ściśle określonej grubości i strukturze. Szybkość wzrostu warstw zależy od parametrów procesu osadzania. Wpływa na nią również geometria reaktora. Badania szybkości wzrostu warstw w warunkach CVD prowadzi się zwykle eksperymentalnie. Teoretyczne jej oszacowanie jest bardzo trudne ze względu na złożoność równań opisujących zjawiska transportu masy i energii oraz procesy chemiczne, na które składają się reakcje homoi heterogeniczne na powierzchni ciała stałego [1]. Na podstawie danych eksperymentalnych i poszukiwaniu odpowiednich korelacji pomiędzy parametrami procesu CVD a szybkością wzrostu warstw w pracach [2, 3] podano ogólne zależności na szybkość wzrostu warstw w zależności od temperatury, ciśnienia, szybkości przepływu oraz mocy generatora plazmy (dla CVD wspomaganej plazmowo - PACVD). Zaskakujące jest natomiast to, że w literaturze brak jest danych dotyczących kinetyki wzrostu, czyli wpływu czasu osadzania na grubość warstw. W projektowaniu reakcji chemicznych CVD zakłada się zwykle liniowy wzrost grubości z upływem czasu. Jedynie w pracy [4] autorzy na podstawie pomiaru grubości warstw w funkcji czasu nie potwierdzają liniowej kinetyki wzrostu w przypadku osadzania warstw węgloazotku krzemu na podłożu ze szkła kwarcowego. Szybkość wzrostu warstwy przyjmuje największą wartość na początku procesu, a potem monotonicznie maleje do zera. Taki przebieg autorzy przypisują zmniejszaniu się ilości centrów aktywnych na powierzchni wraz z upływem czasu osadzania. Nie tłumaczą oni jednak, jakie miejsca na powierzchni stanowią centra aktywne, na których w pierwszym etapie produkty pośrednie powstające w wyniku reakcji homogenicznyc[...]

Topografia i grubość warstw pasywnych na utlenianym anodowo stopie Ti6Al4V

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu wstępnego przygotowania powierzchni na topografię i grubość warstw pasywnych wytworzonych na powierzchni stopu Ti6Al4V. Wstępne przygotowanie powierzchni obejmowało kombinację zabiegów obróbki mechanicznej oraz elektrochemicznej. Utlenianie anodowe przeprowadzono przy zróżnicowanych wartościach potencjału. Wykorzystując w badaniach: elipsometrię, BRDF, kulę całkującą oraz profilometr optyczny, wyznaczono dla badanych warstw pasywnych: grubość, chropowatość, długość autokorelacyjną. Abstract. The paper presents results of the influence of preliminary surface preparation on the topography and thickness of the passive layer formed on the surface of Ti6Al4V alloy. Pre-treatment of surface treatments include combination of mechanical and electrochemical processes. Anodic oxidation was carried out at various values of potential. Thickness, roughness and autocorrelation length of the analyzed layers were tested by means of the following methods: ellipsometry, BRDF, ball integrator and an optical profilometer. Topography and thickness of passive layers on anodically oxidized Ti6Al4V alloys Słowa kluczowe: biomateriały, warstwy pasywne, rozpraszanie światła, optyka cienkich warstw. Keywords: biomaterials, passive layers, light scattering, thin films optics. Wstęp Stop Ti6Al4V jest najczęściej stosowanym biomateriałem metalowym na implanty długoterminowe. Zadecydowały o tym: mały ciężar właściwy, korzystny zespół własności mechanicznych oraz dobra biokompatybilność w środowisku tkanek i płynów ustrojowych [1]. Biokompatybilność biomateriałów metalowych związana jest głównie z dobrą odpornością korozyjną, która uzależniona jest od własności fizykochemicznych powierzchni implantu [2-6]. Ponadto jest ona uzależniona od wielkości odkształceń i naprężeń, które są generowane w implancie podczas jego użytkowania [7, 8]. Dobra biokompatybilność tytanu i jego stopów związana jest ze zdolnością ich powierzchni [...]

Topografia i grubość warstw węglowych wytworzonych na stali martenzytycznej przeznaczonej na narzędzia chirurgiczne

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących topografii i grubości warstw węglowych, które były wytworzone na powierzchni stali martenzytycznej przeznaczonej na narzędzia chirurgiczne. Modyfikacja powierzchni stali obejmowała zabiegi: bębnowania, pasywacji chemicznej oraz naniesienie diamentopodobnej warstwy węglowej metodami rozpylania magnetronowego i rozkładu węglowodorów w plazmie wzbudzonej w polu wysokiej częstotliwości. Grubość warstw węglowych określono z wykorzystaniem spektroskopii elipsometrycznej. Abstract. The paper presents results of studies on topography and thickness of carbon layers which were produced on martensitic steel used for surgical tools. Modification of the steel surface was consisted of several procedures: barreling, chemical passivation and carbon layer application by magnetron sputtering method and decomposition of hydrocarbons in the plasma induced in the high-frequency field. Thickness of carbon layers was determined by ellipsometric spectroscopy. (Topography and thickness of carbon layers formed on martensitic steel used for surgical tools). Słowa kluczowe: warstwy węglowe DLC, stal martenzytyczna X39Cr13, spektroskopia elipsometryczna, narzędzia chirurgiczne. Keywords: DLC carbon layer, martensitic steel X39Cr13, ellipsometric spectroscopy, surgical tools. Wstęp Narzędzia chirurgiczne stanowią rozległą oraz zróżnicowaną funkcjonalnie, a także geometrycznie grupę wyrobów medycznych. Praca w środowisku aktywnym chemicznie wpływa na konieczność przeprowadzania ich sterylizacji oraz odkażania po każdym użyciu, dlatego też złożone warunki użytkowania determinują dobór tworzywa, które powinno zapewniać niezawodną jego eksploatację [1, 2]. Prawidłowy dobór stali na narzędzia chirurgiczne, które pracują w warunkach zarówno statycznych, jak i dynamicznych powinien być dokonywany na podstawie analizy stanu odkształceń i naprężeń powstających w czasie ich użytkowania [3, 4], a następnie skorelowany z własnoś[...]

 Strona 1