Przedmiotem badań są przezroczyste amorficzne półprzewodniki tlenkowe i przezroczyste tlenki przewodzące – unikatowa klasa materiałów elektronicznych łączących cechy amorficznej mikrostruktury i kontrolowanego przewodnictwa elektrycznego przy zachowaniu wysokiej transmisji optycznej w obszarze widzialnym. W ramach prac prowadzonych w Instytucie Technologii Elektronowej opracowano technologię wytwarzania przezroczystych amorficznych warstw In-Ga-Zn-O o kontrolowanych w szerokim zakresie właściwościach transportowych. Zrozumienie mechanizmów formowania się amorficznych warstw tego materiału oraz wpływu parametrów procesu osadzania na jego właściwości elektryczne umożliwiło wytworzenie stabilnych kontaktów prostujących oraz całkowicie przezroczystych tranzystorów MESFET na giętkich podłożach, w tym na folii i papierze. W przyszłości na bazie opracowanych przyrządów wytworzone zostaną zintegrowane telemedyczne systemy diagnostyki osobistej wykonane w formie elementów przyklejanych na skórę.
EN
The subject of work is an unique class of materials, namely transparent amorphous oxide semiconductors. These combine amorphous microstructure and optical transparency in visible wavelength spectrum with controllability of electrical conductivity, resulting in conductive to highly-resistive thin films. Within the work performed at the Instytut Technologii Elektronowej the technology of transparent and amorphous In-Ga-Zn-O thin films was elaborated. Understanding the mechanisms of the amorphous phase formation and structure-property correlation paradigm allows us to fabricate reliable Schottky barriers and fully transparent thin-film transistors on such flexible substrates as foil and paper. The performed work is the basis for future research concerning integrated autonomous Point-of-Care patch-like systems.
We have applied the Genetic Algorithm (GA) to the problem of the atmospheric contaminant source localization. The algorithm input data are concentrations of given substance registered by sensor network. To achieve rapid-response event reconstruction,the fast-running Gaussian plume dispersion model is adopted as the forward model. The proposed GA scans 5-dimensional parameters space searching for the contaminant source coordinates (x,y), release strength (Q) and the atmospheric transport dispersion coefficients. Based on the synthetic experiment data the GA parameters like population size, number of generations and the genetic operators best suitable for the algorithm performance are identified. We demonstrate that proposed GA configuration can successfully point out the parameters of abrupt contamination source. Results indicate the probability of a source to occur at a particular location with a particular release rate. The shapes of the probability distribution function of searched parameters values reflect the uncertainty in observed data.
Accidental releases of hazardous material into the atmosphere pose high risks to human health and the environment. Thus it would be valuable to develop an emergency reaction system which can recognize the probable location of the source based only on concentrations of the released substance as reported by a network of sensors. We apply a methodology combining Bayesian inference with Sequential Monte Carlo (SMC) methods to the problem of locating the source of an atmospheric contaminant. The input data for this algorithm are the concentrations of a given substance gathered continuously in time. We employ this algorithm to locating a contamination source using data from a field tracer experiment covering the Kori nuclear site and conducted in May 2001. We use the second-order Closure Integrated PUFF Model (SCIPUFF) of atmospheric dispersion as the forward model to predict concentrations at the sensors’ locations. We demonstrate that the source of continuous contamination may be successfully located even in the very complicated, hilly terrain surrounding the Kori nuclear site.
The aim of this work was to perform the real case study for the US Surry Nuclear Power Plant which was touched down by tornado in 2011 causing the electrical switch yard destruction and loss of offsite power. Probabilistic methods have been applied to assess the reliability of the reactor shutdown and effective heat removal after this accident. The reactor protection system and auxiliary feedwater system were thoroughly analysed in the context of their safety features designed to prevent the reactor core damage. The emergency power system reliability has been also considered due to the fact that some components of the safety systems are electrically operated. Moreover, time-dependent analysis has been performed in order to address the level of damages after an extreme external event like tornado. Depending on the severity of such events the time required to restore the electrical grid may be significantly different and longer than 24 hours. The reliability and requirements for safety systems are changing with time and these changes have been taken into account as well.
Celem niniejszej pracy było określenie prawdopodobieństwa niedostępności systemu zabezpieczenia reaktora typu PWR firmy Westinghouse. Obiektem referencyjnym, dla którego wykonano analizę była Elektrownia Jądrowa Surry zlokalizowana w Stanach Zjednoczonych. Praca ta obejmuje utworzenie drzewa uszkodzeń i wykonanie analizy ilościowej w programie SAPHIRE oraz oszacowanie niepewności za pomocą metod Monte Carlo.
UK
Метою даного дослідження було визначити ймовірність відмови системи захисту реактора типу PWR фірми Westinghouse. Посилаючись на об'єкт, для якого був проведений аналіз АЕС Surry (США). Ця робота включає в себе створення дерева відмов і виконання кількісного аналізу в програмі SAPHIRE та оцінки невизначеності за допомогою методу Монте-Карло.
EN
The aim of this work was to assess the probability of the Westinghouse PWR reactor protection system (RPS) unavailability. The reference facility for which the analysis has been made was Surry Nuclear Power Plant located in the United States. This work includes RPS fault tree development and qualitative analysis using the SAPHIRE code, as well as the uncertainty assessment by applying the Monte Carlo techniques.
Celem niniejszej pracy było określenie prawdopodobieństwa awarii pomocniczego systemu wody zasilającej reaktora typu PWR firmy Westinghouse. Obiektem referencyjnym, dla którego wykonano analizę była Elektrownia Jądrowa Surry (USA). Praca ta obejmuje utworzenie drzewa uszkodzeń i wykonanie analizy ilościowej w programie SAPHIRE oraz oszacowanie niepewności za pomocą metod Monte Carlo.
EN
The aim of this work was to assess the failure probability of the Westinghouse PWR auxiliary feedwater system (AFWS). The reference facility for which the analysis has been made was Surry Nuclear Power Plant located in the United States. This work includes AFWS fault tree development and qualitative analysis using the SAPHIRE code, as well as the uncertainty assessment by applying the Monte Carlo techniques.
W artykule opisano możliwości kontroli mikrostruktury i funkcjonalności cienkich warstw ZnO jakie wynikają z zastosowania do ich wytwarzania najnowszej generacji rozwiązań dla magnetronowego rozpylania katodowego. Omówiony został wpływ ciśnienia całkowitego mieszaniny gazów roboczych, stosunku przepływu tlenu do argonu w mieszaninie oraz temperatury podłoża podczas wzrostu warstw na ich mikrostrukturę. Przedyskutowana została także kwestia wprowadzania buforów czy warstw nukleacyjnych podczas wzrostu materiału. Zaprezentowano cienkie warstwy o konwencjonalnej kolumnowej mikrostrukturze jak również o mikrostrukturze monokrystalicznej pozbawionej kolumn oraz jedyne na świecie warstwy o strukturze nanoporowatej wytworzone na drodze magnetronowego rozpylania katodowego wraz z ich zastosowaniami.
EN
This communication covers the possibilities of microstructure and functionality control of thin ZnO films fabricated using the latest solutions for magnetron sputtering. The influence of the total working gas pressure, oxygen to argon gas flow ratio and the substrate temperature during growth on the film microstructure is discussed. The introduction of buffers and nucleation layers is also included. Thin films with conventional columnar mictrostructure are presented as well as monocrystalline films without columns and globally unique nanoporous ZnO films fabricated using magnetron sputtering. The applications of the films are also described.
The aim of this article is to briefly introduce the probabilistic safety assessment (PSA) of nuclear power plants (NPPs), its scope, main concepts and application to a real case. The results of analysis presented here have been obtained by the Probabilistic Safety Analysis Group (GPSA) at the National Centre for Nuclear Research (NCBJ, Otwock) as a part of the work done for the Polish National Atomic Energy Agency (NAEA). As a reference, NPP Surry Unit 1 (USA), equipped with 800 MWe Westinghouse triple-loop PWR (pressurized water reactor), has been chosen. The emergency coolant injection (ECI) function availability following the small break loss of coolant accident (SBLOCA) was thoroughly analyzed. The approach and data, which were adopted for the selected part of the SBLOCA sequences, were those used in the U.S. NRC Reactor Safety Study (WASH-1400). As a result of this study, the SBLOCA event tree, including ECI systems, i.e. high pressure injection system (HPIS) and auxiliary feedwater system (AFWS) reliability models, was developed and quantified. The probability of each accident sequence was evaluated using Saphire v.8, the PSA software by U.S. NRC. The choice of the software was based on earlier PSA software study. The failure probability of at least one of the considered safety systems – P(FAIL) is equal to 5.76E-3 and the most pessimistic accident branch (unavailability of both HPIS and AFWS) is about 0.05% of P(FAIL). These results were obtained based on assumption that the SBLOCA has occured. The most significant failure components are those corresponding to charging pumps unavailability, loss of electric power and human errors.
The regulatory body, established to ensure safety of nuclear facilities, is expected to make right decisions and provide appropriate regulations for the nuclear industry. The traditional manner of its activity has been based on a deterministic approach to safety analyses. However, increased maturity of Probabilistic Safety Assessment (PSA) makes it complementary to deterministic studies. The new IAEA concept, described in this article, is to apply an integrated approach by combining both deterministic and probabilistic insights with other requirements affecting the decision making process.
PL
Organ regulacyjny, powołany w celu zapewnienia bezpieczeństwa jądrowego, jest odpowiedzialny za podejmowanie decyzji i wprowadzanie rozporządzeń dla przemysłu jądrowego. Tradycyjny sposób jego funkcjonowania opiera się na deterministycznym podejściu do analiz bezpieczeństwa. Rozwój analiz probabilistycznych (PSA) sprawia jednak, iż są one traktowane jako podejście komplementarne. Nowa koncepcja IAEA, opisana w tym artykule, polega na zintegrowanym podejściu, uwzględniającym analizy deterministyczne, probabilistyczne i inne aspekty procesu decyzyjnego.
Poland, when acceded to GTRI (Global Threat Reduction Initiative) in 2004, has committed to convert the nuclear fuel of the Research Reactor MARIA, operated by the National Centre for Nuclear Research (NCBJ) in Świerk. The conversion means giving up of high enriched uranium fuel containing 36% of U-235, which was used so far, and replacing it with the low enriched uranium fuel (19.7% U-235). This article describes the potential usability of the Integrated Risk Informed Decision Making (IRIDM) methodology in optimization of the fuel conversion procedure.
PL
Polska, przystępując w 2004 roku do programu GTRI (Inicjatywa Redukcji Zagrożeń Globalnych), zobowiązała się do konwersji paliwa jądrowego w reaktorze badawczym MARIA, eksploatowanym przez Narodowe Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) w Świerku. Konwersja ta oznacza rezygnację z dotychczas użytkowanego paliwa, zawierającego 36% U-235 i zastąpienie go paliwem nisko wzbogaconym (19.7% U-235). Niniejszy artykuł opisuje potencjalne zastosowanie zintegrowanego procesu decyzyjnego (IRIDM) w optymalizacji procedury konwersji paliwa.
Opracowano technologię tranzystorów potowych z grafenu epitaksjalnego na podłożu z węglika krzemu. Przedstawiono charakteryzację grafenu i przyrządów. Poprzez badanie transportu nośników potwierdzono wysoką jakość grafenu. Otrzymano staloprądowe charakterystyki tranzystorów porównywalne z opisywanymi w literaturze. Na podstawie posiadanego doświadczenia określono drogę przyszłego rozwoju tranzystorów z grafenu i zidentyfikowano technologie konkurencyjne.
EN
We have developed technology of transistors made of epitaxial graphene grown on silicon carbide substrate. Carrier transport investigation confirmed good quality of graphene. DC parameters of developed transistors are similar to reported in the literature. On the basis of own experience we predict the way of future developments of grafene devices and indicate possible competing technologies.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The Boron-Neutron Capture Therapy (BNCT) is an experimental radiotherapy technique used to treat the most aggressive types of brain tumors that cannot be surgically removed from the human body. To date, clinical trials of BNCT have been initiated at only a handful of reactors around the world, but advanced studies on BNCT are still being carried out in numerous research centers where the suitable or convertible reactors are available. Construction of BNCT facilities is justified only at some existing reactors. Others can possibly be adapted for BNCT by using fission converters to modify the energy spectrum of the primary neutron beam, which makes it useful for treatment purposes. The BNCT converter, designed for use in the MARIA research reactor at the National Centre for Nuclear Research [W1] (NCBJ) in Świerk near Warsaw, Poland, consists of 99 fuel rods (containing low-enriched uranium) inside of the aluminum box. Since its installation affects the core layout and possibly may affect the normal operating regime of the reactor, additional safety analyses must be performed to prove the existence of sufficient safety margins. In this study modern Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques have been applied to assess the maximum temperature of the rod wall surfaces, the temperature difference between the inlet and outlet of the converter channel, as well as the maximum and average velocity of the fluid and to compare them with the results presented in the reference analytical study.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In many areas of application it is important to estimate unknown model parameters in order to model precisely the underlying dynamics of a physical system. In this context the Bayesian approach is a powerful tool to combine observed data along with prior knowledge to gain a current (probabilistic) understanding of unknown model parameters. We have applied the methodology combining Bayesian inference with Markov chain Monte Carlo (MCMC) to the problem of the atmospheric contaminant source localization. The algorithm input data are the on-line arriving information about concentration of given substance registered by distributed sensor network. We have examined different version of the MCMC algorithms in effectiveness to estimate the probabilistic distributions of atmospheric release parameters. The results indicate the probability of a source to occur at a particular location with a particular release rate.
Opracowano technologię i konstrukcję struktur z grafenu wyhodowanego na powierzchni węglika krzemu przy pomocy oryginalnej opatentowanej metody. Wykonano struktury do pomiaru kwantowego efektu Hall'a i przeprowadzono pomiary. Zaobserwowano anomalny kwantowy efekt Hall'a charakterystyczny dla grafenu składającego się z jednej warstwy węgla, w którym występuje transport nośników ładunku o zerowej masie.
EN
We developed technology and construction of devices made of epitaxial graphene grown on silicon carbide using proprietary patented method. Hall bars were processed and characterized. We observed the QHE characteristic for graphene build of single carbon layer in which charge carriers are mass less fermions.
Przedstawiono procesy precyzyjnego trawienia cienkiej warstwy AlGaN dla technologii tranzystorów HEMT AlGaN/GaN. Trawienia cienkich warstw AlGaN prowadzono w plazmie dużej gęstości BCI₃/Ar uzyskując szybkości trawienia na poziomie 10 nm/min. Dla metalizacji Ti/Al/Ni/Au najniższą wartość rezystancji kontaktu AI₂₈Ga₇₂N/(Ti/AI/Ni/Au), wynoszące Rc= 1 Ωmm i rc = 2 • 10 ⁻⁵ Ωcm², zaobserwowano dla głębokości wytrawienia ok. 8 nm (nominalnie 15 nm od granicy 2DEG). Badania przewodnictwa elektrycznego techniką C-AFM ujawniły niejednorodności metalizacji kontaktowej w skali nanometrowej z widoczną siecią kanałów dobrego przewodnictwa elektrycznego wokół źle przewodzących ziaren.
EN
Process of recess etching of thin AlGaN films for AlGaN/GaN HEMT technology is reported. The etching was carried out using high density BCI₃/Ar plasma yielding etch rates about 10 nm/min. It is shown, that for Ti/AI/Ni/Au metallization, the minimum contact resistance of a AI₂₈Ga₇₂N/(Ti/AI/Ni/Au) contact, i.e. Rc = 1 Ωmm and rc = 2•10 ⁻⁵ Ωcm² was achieved for the etch depth of 8 nm (corresponding to a nominal distance of 15 nm from the 2DEG). C-AFM conductivity studies revealed nanometer scale inhomo-geneities in the metallization area, with an network of high conductivity channels surrounding large low-conductivity grains.
Trzy próbki węglika krzemu o politypie 4H (4H-SiC) pokryto sekwencją warstw węgiel/nikiel/krzem/nikiel/krzem, a następnie poddano wygrzewaniu w celu wytworzenia kontaktów omowych. Analiza pasm ramanowskich wskazuje na różnice pomiędzy widzianą z obu stron strukturą warstwy węglowej pomimo, że grubość samej warstwy węglowej odpowiada 8 do 10 monowarstwom grafenowym.
EN
The structure of carbonic layer in three samples composed of 4H polytype of silicon carbide covered with the following sequence of layers: carbon/ nickel/silicon/nickel/silicon was investigated with Raman spectroscopy. Different thermal treatment of the samples lead up to differences in the structure of carbonic layer. Raman measurements with excitation focused on two interfaces: silicon carbide/carbon and carbon/silicide show differences in the structure of carbonic film at both sides although its thickness corresponds to 8 + 10 graphene layers.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents investigations concerning the design and realization of photonic structures with grating couplers. The first part of the paper deals with basic theoretical information on photonic structures with grating couplers and their appli- cation in optoelectronics. The further part presents the results of numerical investigations on photonic structures with grating couplers and shows the influence of geometrical parameters on the effectiveness of the input and output of optic power into and out of this photonic structure. The paper also provides the results of experimental investigations on a wideband gap semiconductor, viz. zinc oxide ZnO, as well as its application in planar waveguide structures and photonic structures with grating couplers.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Films of transparent semiconductors are widely studied and developed because of high potential applications in electronics in last decade. Our work concerns the properties of NiO films fabricated by RF magnetron sputtering. Electrical and optical parameters of the films were characterized using Hall and transmittance measurements, respectively. P-type conductivity of as-deposited films and after annealing in oxygen or argon at the temperature range from 300 °C to 900 °C was verified. Transmittance of NiO films strongly depends on deposition temperature and oxygen amount during sputtering. Films deposited at room temperature without oxygen have transmittance near 50% in the visible range and resistivity about 65 ?cm. An increase in oxygen amount in deposition gas mixture results in higher conductivity, but transmittance decreases below 6%. Resistivity of 0.125 ?cm was attained at sputtering in oxygen. Films deposited at temperature elevated up to 500 °C are characterized by transmittance above 60% and lower conductivity. Annealing of NiO films in Ar causes resistivity to rise dramatically.
Ze względu na swoje wyjątkowe właściwości fizyczne, takie jak odporność na działanie wysokiej temperatury i stabilność chemiczną oraz wysokie przewodnictwo elektryczne i cieplne, potrójne związki należące do tzw. grupy faz MAX, a w szczególności faza Ti₃SiC₂, są obiecujące do zastosowań w metalizacjach do przyrządów półprzewodnikowych na bazie azotków grupy III. Większość prac dotycząca wytwarzania związków MAX obejmuje syntezę wysokotemperaturową kryształów objętościowych z proszków. Stosunkowo niedawno pojawiły się doniesienia o osadzaniu cienkich warstw faz MAX metodami PVD, w szczególności na drodze magnetronowego rozpylania katodowego. W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem zawartości węgla w warstwie buforowej TiC na strukturę krystaliczną osadzanej na niej warstwy Ti-Si-C dla warstw otrzymywanych techniką magnetronowego rozpylania katodowego z targelów Ti, C oraz Ti-Si-C. Badania prowadzone były z wykorzystaniem techniki absorpcji promieniowania synchrotronowego (XAS) oraz dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD).
EN
Due to the unique combination of metallic electro-thermal conductivity and resistance to oxidation and thermal stability, the ternary compounds belonging to MAX phases, in particular Ti₃SiC₂, phase are promising as the materials potentially applicable for the metallisations in electronic devices based on the semiconductors III-N. The most of the paper devoted to producing MAX compounds is concerning on the synthesis of bulk compounds from powders. Only recently have been reported on thin layers growth of the MAX phases applying PVD method in particular by means of high-temperature magnetron sputtering. In the presented paper the results of studies of the influence of C contents in the buffer layer of TiC on the crystal structure of Ti-Si-C layer grown at this buffer are reported. The studies were performed for layers grown by the high-temperature magnetron sputtering from Ti, C and Ti-Si-C targets. The characterization of layers was done by X-ray absorption (XAS) and X-ray diffraction methods (XRD).
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.