Řízení experimentálních aparatur pro ultrazvukovou diagnostiku materiálů

Abstract

Předmětem této práce je vývoj měřicích aparatur založených na laserově-ultrazvukových metodách. Tyto systémy představují unikátní možnosti v měření vývoje elastických konstant materiálů během různých procesů (strukturní změny v důsledku změn teploty, mechanického zatížení, atd.). Cílem práce je popsat tyto aparatury a jejich softwarové řízení a představit možnosti jejich využití v základním výzkumu v oblasti fyziky materiálů. Práce se zaměřuje především na řešení problémů kompatibility a možností komunikace mezi jednotlivými komponentami zařízení, dále pak na řízení a zpracování měřicích protokolů a vývoj rozhraní pro ovládání aparatury. Pro každou aparaturu jsou uvedeny příklady využití pro konkrétní materiálové problémy, včetně diskuze dosažených výsledků. Vývoj těchto měřicích systémů má velký přínos pro materiálový výzkum, neboť v mnoha případech neexistuje jiná možnost, jak experimentálně zjišťovat vývoj elastických konstant během výše uvedených procesů.

The subject of this thesis is the development of measuring devices based on laser-ultrasonic methods. These systems represent unique possibilities in measuring the development of elastic constants of materials during various processes (structural changes due to changes in temperature, mechanical load, etc.). The aim of this work is to describe these apparatuses and their software management and to present possibilities of their use in basic research in the field of material physics. The work focuses mainly on solving compatibility problems and possibilities of communication between individual components of the device, then on control and processing of measurement protocols and development of interface for controlling the apparatus. For each apparatus there are examples of usage for specific material problems, including discussion of the achieved results. The development of these measuring systems has great benefits for material research, since in many cases there is no other way of experimentally detecting the development of elastic constants during the above processes.