Doplňující otázky k práci Robot s pixelovým detektorem pro měření radiace (Matěj Prokop):

• Popište podrobněji zmiňovaný beta-minus rozpad u stroncia.
• Máte zjištěno, jakou úroveň radiace by bez poškození vydržel mikropočitač Raspberry Pi, který je (stejně jako pixelový detektor) umístěn na robotu bez stínění?

Prosíme o zodpovězení do 12. 5.

Doplňující otázky k práci Automatizace měření elektrických vlastností stripových senzorů (Václav Pavlíček):

• Na základě čeho určíme u výpočtu napětí vyprázdnění meze pro „lineární fity“ (aproximační přímky)?
• Kolik stripových senzorů bylo naměřeno? Máte nějakou statistiku opakovatelnosti měření? Jak dlouho trvá měření jednoho senzoru?

Prosíme o zodpovězení do 12. 5.

Doplňující otázky k práci Tepelné zpracování nožířské oceli v domácích podmínkách (Jiří Málek):

• Jaký má vliv přítomnost chromu na strukturu oceli po kalení?
• Jaké jsou parametry použité metody měření tvrdosti? Nejedná se (podle obrázků) o standardizované HRC, ale o přenosnou metodu.

Prosíme o zodpovězení do 12. 5.

1. Při beta minus rozpadu u stroncia dochází k přeměně neutronu na proton, elektron a elektronové antineutrino. Pokud bychom měli popsat beta minus rozpad fundamentálněji, dochází zde díky slabé interakci k přeměně d kvarku na u kvark, čímž nám přejde neutron na proton. Slabé interakce se účastní W minus boson, který se poté rozpadá na elektron a antineutrino. Ve výsledku se tedy přemění neutron na proton za uvolnění elektronu a antineutrina. Při jaderné reakci se zachovává z hlediska pohybu hybnost a energie. Rovnost pro tyto dvě veličiny před reakcí a po reakci nám dává dvě rovnice. Po rozpadu jsou ovšem neznámé energie tří částic. Rozložení energie částic je náhodná veličina. To vysvětluje spojitost energetického spektra.

2. Raspberry Pi je relativně odolné samo o sobě vůči radiaci. Pro konkrétní odhad bych rád citoval [1]. Raspberry zde bylo vystaveno během 6 dní celkové dávce přibližně 1,3 kGy. Raspberry Pi během testu ani po jeho dokončení nevykazovalo žádné známky ztráty funkčnosti. Výdrž Raspberry Pi je dle mého názoru tedy poměrně dobrá. Pokud bychom ovšem chtěli robota vysílat do míst s extrémně vysokou radiací, odstínění elektroniky robota by bylo jistě na místě.
Pixelový detektor vydrží extrémně silné dávky radiace. Můžeme uvést například jeho aplikaci na plášti družice Proba-V, či v CERNu na experimentu Atlas. Odstínění by tedy bylo na místě nejspíše pouze pro Raspberry Pi. Detektor radiace by stejně bylo pravděpodobně zbytečné stínit, protože stínění by stejně muselo být v oblasti samotného křemíkového čipu narušeno a elektronika v této části by se tedy stejně poškodila.

[1] TOUMBAS, Georgios. Raspberry Pi Radiation Experimetn [online]. May 2018 [cit. 2020-05-09]. Dostupné z: http://personal.ee.surrey.ac.uk/Personal/C.Bridges/AAReST/Files/2018,%20George%20Toumbas,%20BSc%20Thesis.pdf

Na základě čeho určíme u výpočtu napětí vyprázdnění meze pro „lineární fity“ (aproximační přímky)?

Program se po dokončení měření dotáže operátora na zadání těchto mezí. Na tomto odkaze se nachází screencast z průběhu měření CV charakteristiky. Zadávání mezí pro aproximační přímky je zachyceno od času 3:45. Mám v plánu implementovat vlastní algoritmus, který by tento úkon umožnil zautomatizovat. Bude ho nutné důkladně otestovat na již naměřených datech a najít co nejlepší způsob, jak tyto meze určit.

Kolik stripových senzorů bylo naměřeno?

Mými programy bylo otestováno přibližně 10 senzorů. Byly testovány z důvodu vyzkoušení funkčnosti programů a výsledky měření nebyly uloženy do produkční databáze. V tuto dobu již mělo probíhat produkční testování senzorů, což by znamenalo o dost vyšší počet otestovaných senzorů, ale bohužel z důvodu pandemie koronaviru ještě nezačalo.

Máte nějakou statistiku opakovatelnosti měření?

Co se opakovatelnosti týče, tak při provedení jednotlivých měření byly výsledky přibližně identické (naměřené veličiny se mohly lišit tak v desetinách procent). Z již předešlých měření bylo zjištěno, že se výsledky po sobě opakujících se měření moc nemění, tudíž se statistika opakovatelnosti měření neprovádí.

Jak dlouho trvá měření jednoho senzoru?

Testování senzorů je poměrně složitý proces. Nejprve je potřeba vyndat senzor z vysoušecí skříně a následně ho vysunout ze speciální obálky. Samotný senzor se pomocí vakuové pinzety umístí na zlatý chuck probe station. Po zapnutí vakua se senzor na chuck upevní. Za pomoci mikromanipulátoru s pinzetou se nakontaktují příslušné pady. V případě IV a CV charakteristiky stačí kontaktovat pouze 1 pad. Tato příprava senzoru potrvá zkušenému operátorovi přibližně 5 minut. Po nakontaktování senzoru je potřeba zavřít kryt od probe station, aby byl senzor v naprosté tmě, protože je citlivý na světlo. Poté je zapotřebí prostor v probe station vysušit na relativní vlhkost 20 % za pomoci dusíku. Tento proces trvá přibližně 10 minut. Po vysušení již mohou následovat měření IV a CV charakteristiky. Každé z těchto měření při produkční konfiguraci trvá 12 minut. Po provedení obou měření je potřeba senzor uklidit zpět do vysoušecí skříně, což v ideálním případě zabere 3 minuty. Měření IV a CV charakteristiky v ideálním případě celkově zabere 5 (příprava senzoru) + 10 (vysoušení dusíkem) + 12 (měření IV charakteristiky) + 12 (měření CV charakteristiky) + 3 (úklid senzoru) = 42 minut. V případě měření interstripové rezistivity a interstripové kapacity je potřeba nakontaktovat celkem 4 jehly s mikromanipulátory, což potrvá zkušenému pracovníkovi přibližně 10 minut. Mezi těmito dvěma měřeními je ještě navíc potřeba změnit elektrické zapojení, což potrvá 5 minut. Měření interstripové rezistivity a interstripové kapacity celkově zabere 10 (příprava senzoru) + 10 (vysoušení dusíkem) + 12 (měření interstripové rezistivity) + 5 (změna elektrického zapojení) + 12 (měření interstripové kapacity) + 3 (úklid senzoru) = 52 minut.