miun.sePublikationer
Ändra sökning
Avgränsa sökresultatet
12 1 - 50 av 77
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Träffar per sida
  • 5
  • 10
  • 20
  • 50
  • 100
  • 250
Sortering
  • Standard (Relevans)
  • Författare A-Ö
  • Författare Ö-A
  • Titel A-Ö
  • Titel Ö-A
  • Publikationstyp A-Ö
  • Publikationstyp Ö-A
  • Äldst först
  • Nyast först
  • Skapad (Äldst först)
  • Skapad (Nyast först)
  • Senast uppdaterad (Äldst först)
  • Senast uppdaterad (Nyast först)
  • Disputationsdatum (tidigaste först)
  • Disputationsdatum (senaste först)
  • Standard (Relevans)
  • Författare A-Ö
  • Författare Ö-A
  • Titel A-Ö
  • Titel Ö-A
  • Publikationstyp A-Ö
  • Publikationstyp Ö-A
  • Äldst först
  • Nyast först
  • Skapad (Äldst först)
  • Skapad (Nyast först)
  • Senast uppdaterad (Äldst först)
  • Senast uppdaterad (Nyast först)
  • Disputationsdatum (tidigaste först)
  • Disputationsdatum (senaste först)
Markera
Maxantalet träffar du kan exportera från sökgränssnittet är 250. Vid större uttag använd dig av utsökningar.
  • 1.
    Ahmad, Jawad
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Screen Printed Large Area Sensors for Pressure Distribution Monitoring in Wheelchairs2019Licentiatavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    A sedentary lifestyle can induce health related problems including pressure ulcers. Pro­longed sitting inadequacies constitute a risk for pressure ulcer to many individuals, in particular people with disabilities and re­duced mobility. The measurement of distributed pressure and detection of irregular sitting postures are essential in prevention of the risk of developing pres­sure ulcers.

    In this thesis, a screen-printed pressure sensor for a large area is presented, with the objective of measuring the distributed pressure of a seated per­son in a wheelchair. The conductors and interdigital patterns are printed with silver-based ink. A blend of a non-conductive and a low resis­tive ink is used for customized resistance for an optimal sensing range of the pressure sensor. The effect of moisture and temper­ature are realized in an environment chamber. For characterization, other key performance tests such as repeatability, drift and flexibility are carried out. The surface morphology is carried out for structural analysis of printed samples. The sensor data is acquired and processed using an 8-bit ATmega-2560 micro­controller and wirelessly transmitted to a PC for post-processing, storage and analysis. For real-time data presentation of dis­tributed pressure points, a GUI has been developed to display the values ob­tained from the large area sensor. The detection of four sit­ting pos­tures; forward leaning, backward leaning, left leaning and right leaning along with a normal sitting posture is attained. An analysis for stretchable printed tracks has been conducted to investigate the changes in electrical resistance using elon­ga­tion tests, surface morphology and EDS. The optimal curing time and tem­per­ature were investigated to manufacture stretchable conductive tracks.

    In summary, the contributions in this thesis provides an effective approach regarding pressure distribution measurement and recognizing irregular sitting postures for wheelchair users.

  • 2.
    Ahmad, Jawad
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Andersson, Henrik
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Sidén, Johan
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Screen Printed Piezoresistive Sensors for Monitoring Pressure Distribution in Wheelchair2019Ingår i: IEEE Sensors Journal, ISSN 1530-437X, E-ISSN 1558-1748, Vol. 19, nr 6, s. 2055-2063Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Prolonged sitting inadequacies cause pressure ulcer to many individuals, especially to disadvantaged with reduced mobility. The measurement of distributed pressure and detection of irregular sitting postures is essential for preventing the risk of developing pressure ulcer. In this paper, a pressure sensing system capable of recognizing sitting postures by means of measuring interface pressure through printed pressure sensors is presented. A thin and flexible large area sensor is screen-printed using silver flake and carbon particle inks and comprises 16 sensing elements. For the evaluation of practical usability, the sensor characterization is carried out by conducting stability, repeatability, drift and bending tests. The performance of the sensor is checked under varying environmental conditions. Sitting posture detection accuracy above 80 % is achieved using a classification algorithm for four different sitting postures. Pressure distribution is monitored at a scanning rate of 10 Hz. A low power and small form factor of read-out electronics enables a compact packaging inside the seat cushion. The presented sensor design targets smart wheelchairs, but it is extendable to much larger areas, for example to be used in beds. The proposed sensing system would be of a great assistance for caregivers and health professionals.

  • 3.
    Ahmad, Jawad
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Li, Xiaotian
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Sidén, Johan
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Andersson, Henrik
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    An Analysis of Screen-Printed Stretchable Conductive Tracks on Thermoplastic Polyurethane2019Konferensbidrag (Övrigt vetenskapligt)
  • 4.
    Ahmad, Jawad
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Li, Xiaotian
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Sidén, Johan
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Andersson, Henrik
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    An Analysis of Screen-Printed Stretchable Conductive Tracks on Thermoplastic Polyurethane2019Dataset
    Abstract [en]

    The table is a result from cyclic strain test with 25 % and 50 % elongations of screen-printed stretchable conductive tracks on thermoplastic polyurethane.

  • 5.
    Alishah, Rasoul Shalchi
    et al.
    Univ Tabriz, Tabriz, Iran.
    Hasani, Mir Yahya
    Islamic Azad Univ Tabriz, Tabriz, Iran.
    Hosseini, Seyed Hossein
    Univ Tabriz, Tabriz, Iran.
    Bertilsson, Kent
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Babalou, Milad
    Univ Tabriz, Tabriz, Iran.
    Analysis and Design of a New Extendable Sepic Converter with High Voltage Gain and Reduced Components for Photovoltaic Applications2019Ingår i: 2019 10th International Power Electronics, Drive Systems and Technologies Conference (PEDSTC), IEEE, 2019, s. 492-497, artikel-id 8697249Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    This paper presents a high step-up DC-DC converter which is appropriate for Photovoltaic systems. This topology has been combined from an extended switched-capacitor and a common SEPIC converter. Low components and high-voltage-gain are the main benefits of the introduced topology. Low rate current ripple, easy control and continuous input current are other advantages of the presented structure. Integrating the switched-capacitor with the SEPIC converter leads to increase the output voltage with variable conversion ratio which can be used for a wide range of loads. The switched-capacitor converter provides a constant dc output voltage while the SEPIC converter extracts maximum power of PV panels because it operates under control of duty cycle. Continuous input current is highly suitable for PV applications. The operating principles and steady-state analysis of the suggested topology are discussed in detail. In order to assess the effectiveness of the presented topology, it has been simulated on PSCAD/EMTDC software.

  • 6.
    Allahgholi, Aschkan
    et al.
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Becker, Julian
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Delfs, Annette
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Dinapoli, Roberto
    Paul Scherrer Inst, Villigen, Switzerland.
    Goettlicher, Peter
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Greiffenberg, Dominic
    Paul Scherrer Inst, Villigen, Switzerland.
    Henrich, Beat
    Paul Scherrer Inst, Villigen, Switzerland.
    Hirsemann, Helmut
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Kuhn, Manuela
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Klanner, Robert
    Univ Hamburg, Hamburg, Germany.
    Klyuev, Alexander
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Krueger, Hans
    Univ Bonn, Bonn, Germany.
    Lange, Sabine
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Laurus, Torsten
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Marras, Alessandro
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Mezza, Davide
    Paul Scherrer Inst, Villigen, Switzerland.
    Mozzanica, Aldo
    Paul Scherrer Inst, Villigen, Switzerland.
    Niemann, Magdalena
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Poehlsen, Jennifer
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Schwandt, Joern
    Univ Hamburg, Hamburg, Germany.
    Sheviakov, Igor
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Shi, Xintian
    Paul Scherrer Inst, Villigen, Switzerland.
    Smoljanin, Sergej
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Steffen, Lothar
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Sztuk-Dambietz, Jolanta
    European XFEL, Schenefeld, Germany.
    Trunk, Ulrich
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Xia, Qingqing
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Zeribi, Mourad
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Zhang, Jiaguo
    Paul Scherrer Inst, Villigen, Switzerland.
    Zimmer, Manfred
    Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    Schmitt, Bernd
    Paul Scherrer Inst, Villigen, Switzerland.
    Graafsma, Heinz
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion. Deutsch Elekt Synchrotron, Hamburg, Germany.
    The Adaptive Gain Integrating Pixel Detector at the European XFEL2019Ingår i: Journal of Synchrotron Radiation, ISSN 0909-0495, E-ISSN 1600-5775, Vol. 26, s. 74-82Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The Adaptive Gain Integrating Pixel Detector (AGIPD) is an X-ray imager, custom designed for the European X-ray Free-Electron Laser (XFEL). It is a fast, low-noise integrating detector, with an adaptive gain amplifier per pixel. This has an equivalent noise of less than 1keV when detecting single photons and, when switched into another gain state, a dynamic range of more than 10(4)photons of 12keV. In burst mode the system is able to store 352 images while running at up to 6.5MHz, which is compatible with the 4.5MHz frame rate at the European XFEL. The AGIPD system was installed and commissioned in August 2017, and successfully used for the first experiments at the Single Particles, Clusters and Biomolecules (SPB) experimental station at the European XFEL since September 2017. This paper describes the principal components and performance parameters of the system.

  • 7.
    Allahgholi, Aschkan
    et al.
    Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Becker, Julian
    Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Delfs, Annette
    Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Dinapoli, Roberto
    Paul Scherrer Institut - PSI, Villigen, Switzerland.
    Göttlicher, Peter
    Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Graafsma, Heinz
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion. Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Greiffenberg, Dominic
    Paul Scherrer Institut - PSI, Villigen, Switzerland.
    Hirsemann, Helmut
    Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Jack, Stefanie
    Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Klyuev, Alexander
    Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Krüger, Hans
    Universität Bonn, Bonn, Germany.
    Kuhn, Manuela
    Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Laurus, Torsten
    Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Marras, Alessandro
    Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Mezza, Davide
    Paul Scherrer Institut - PSI, Villigen, Switzerland.
    Mozzanica, Aldo
    Paul Scherrer Institut - PSI, Villigen, Switzerland.
    Poehlsen, Jennifer
    Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Shefer Shalev, Ofir
    Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Sheviakov, Igor
    Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Schmitt, Bernd
    Paul Scherrer Institut - PSI, Villigen, Switzerland.
    Schwandt, Jörn
    Universität Hamburg, Hamburg, Germany.
    Shi, Xintian
    Paul Scherrer Institut - PSI, Villigen, Switzerland.
    Smoljanin, Sergej
    Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Trunk, Ulrich
    Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Zhang, Jiaguo
    Paul Scherrer Institut - PSI, Villigen, Switzerland.
    Zimmer, Manfred
    Deutsches Elektronensynchrotron - DESY, Hamburg, Germany.
    Megapixels @ Megahertz – The AGIPD high-speed cameras for the European XFEL2019Ingår i: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, ISSN 0168-9002, E-ISSN 1872-9576, Vol. 942, artikel-id 162324Artikel, forskningsöversikt (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The European XFEL is an extremely brilliant Free Electron Laser Source with a very demanding pulse structure: trains of 2700 X-ray pulses are repeated at 10Hz. The pulses inside the train are spaced by 220ns and each one contains up to 1012photons of 12.4keV, while being ≤100fs in length. AGIPD, the Adaptive Gain Integrating Pixel Detector, is a hybrid pixel detector developed by DESY, PSI, and the Universities of Bonn and Hamburg to cope with these properties. It is a fast, low noise integrating detector, with single photon sensitivity (for Eγ⪆6keV) and a large dynamic range, up to 104 photons at 12.4keV. This is achieved with a charge sensitive amplifier with 3 adaptively selected gains per pixel. 352 images can be recorded at up to 6.5MHz and stored in the in-pixel analogue memory and read out between pulse trains. The core component of this detector is the AGIPD ASIC, which consists of 64 × 64 pixels of 200µm×200µm. Control of the ASIC's image acquisition and analogue readout is via a command based interface. FPGA based electronic boards, controlling ASIC operation, image digitisation and 10GE data transmission interface AGIPD detectors to DAQ and control systems. An AGIPD 1Mpixel detector has been installed at the SPB1 experimental station in August 2017, while a second one is currently commissioned for the MID 2 endstation. A larger (4Mpixel) AGIPD detector and one to employ Hi-Z sensor material to efficiently register photons up to Eγ≈25keV are currently under construction. 

  • 8.
    Alqaysi, Hiba
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Lawal, NajeemMittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.Fedorov, IgorMittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.Thörnberg, BennyMittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.O’Nils, MattiasMittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Design Exploration of Multi-Camera Dome2019Proceedings (redaktörskap) (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Visual monitoring systems employ distributed smart cameras toeffectively cover a given area satisfying specific objectives. Thechoice of camera sensors and lenses and their deployment affectsdesign cost, accuracy of the monitoring system and the ability toposition objects within the monitored area. Design cost can bereduced by investigating deployment topology such as groupingcameras together to form a dome at a node and optimize it formonitoring constraints. The constraints may include coverage area,number of cameras that can be integrated in a node and pixelresolution at a given distance. This paper presents a method foroptimizing the design cost of multi-camera dome by analyzing tradeoffsbetween monitoring constraints. The proposed method can beused to reduce monitoring cost while fulfilling design objectives.Results show how to increase coverage area for a given cost byrelaxing requirements on design constraints. Multi-camera domescan be used in sky monitoring applications such as monitoring windparks and remote air-traffic control of airports where all-round fieldof view about a point is required to monitor.

  • 9.
    Andersson, Henrik
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Šuly, Pavol
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion. Tomas Bata University in Zlin, Zlin, Czech Republic.
    Thungström, Göran
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Engholm, Magnus
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Zhang, Renyun
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för naturvetenskap.
    Mašlík, Jan
    Tomas Bata University in Zlin, Zlin, Czech Republic.
    Olin, Håkan
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för naturvetenskap.
    PEDOT: PSS thermoelectric generators printed on paper substrates2019Ingår i: Journal of Low Power Electronics and Applications, ISSN 2079-9268, Vol. 9, nr 2Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Flexible electronics is a field gathering a growing interest among researchers and companies with widely varying applications, such as organic light emitting diodes, transistors as well as many different sensors. If the circuit should be portable or off-grid, the power sources available are batteries, supercapacitors or some type of power generator. Thermoelectric generators produce electrical energy by the diffusion of charge carriers in response to heat flux caused by a temperature gradient between junctions of dissimilar materials. As wearables, flexible electronics and intelligent packaging applications increase, there is a need for low-cost, recyclable and printable power sources. For such applications, printed thermoelectric generators (TEGs) are an interesting power source, which can also be combined with printable energy storage, such as supercapacitors. Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate), or PEDOT:PSS, is a conductive polymer that has gathered interest as a thermoelectric material. Plastic substrates are commonly used for printed electronics, but an interesting and emerging alternative is to use paper. In this article, a printed thermoelectric generator consisting of PEDOT:PSS and silver inks was printed on two common types of paper substrates, which could be used to power electronic circuits on paper. 

  • 10.
    Andresen, Jonas
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Skillnader i upphandling mellan EBR och AMA2018Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Dagens Svenska elnät har ett stort behov av renovering och upprustning vilket ger ett stort investeringsbehov under de närmast kommande åren. Det gör att det är viktigt att finna nya entreprenörer utöver de som idag redan finns. Hitta en väg för att bli mer attraktiv och intressant för dessa entreprenörer. Denna rapport belyser två metoder som uppdragsgivare har att förhålla sig till vid projektering. Det ena är Elektrisk Byggnads Rationalisering (EBR) det andra är Allmän Material- och Arbetsbeskrivning (AMA). Systemet med EBR är ett tryggt system som grundar sig på mångårig statistik över installationer, renoveringar och underhåll. Där har man fördelar med standardiserade komponenter som är kostnadsekonomiska och skapar en kvalitetssäkring av utförda arbeten. AMA är ett referensverk för uppbyggandet av projekt från grunden. AMA är friare i sin struktur när man skall projektera för en anläggning. Man behöver inte förhålla sig till mer strikta arbetssätt. Denna rapport ser till skillnader i EBR/AMA och ser till vad som är bra förändringar för att attrahera nya intressenter på marknaden.  Vad som framöver går att förändra och samtidigt påverka vid projektering och upphandlingsunderlag.

  • 11.
    Aranda, Jesus Javier Lechuga
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Bader, Sebastian
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Oelmann, Bengt
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    A space-coiling resonator for improved energy harvesting in fluid power systems2019Ingår i: Sensors and Actuators A-Physical, ISSN 0924-4247, E-ISSN 1873-3069, Vol. 291, s. 58-67Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Pressure fluctuation energy harvesting devices are promising alternatives to power up wireless sensors in fluid power systems. In past studies, classical Helmholtz resonators have been used to enhance the energy harvesting capabilities of these harvesters. Nevertheless, for fluctuations with frequency components in the range of less than 1000 Hz, the design of compact resonators is difficult, mostly for their poor acoustic gain. This paper introduces a space-coiling resonator fabricated using 3D printing techniques. The proposed resonator can achieve a better acoustic gain bounded by a small bulk volume compared to a classic Helmholtz resonator, improving the energy harvesting capabilities of pressure fluctuation energy harvesters. The resonator is designed and evaluated using finite-element-method techniques and examined experimentally. Three space-coiling-resonators are designed, manufactured and compared to classic Helmholtz resonators for three frequencies: 280 Hz, 480 Hz and 920 Hz. This work displays the possibility of compact, high-performance pressure fluctuation energy harvesters and the advantages of the space-coiling printed resonators to enhance the harvesting performance.

  • 12.
    Ashraf, Shakeel
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Mattsson, Claes
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Thungström, Göran
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Fabrication and characterization of a SU8-epoxy membrane based thermopile detector with an integrated multilayered absorber structure for the mid-IR region2019Ingår i: IEEE Sensors Journal, ISSN 1530-437X, E-ISSN 1558-1748, Vol. 19, nr 11, s. 4000-4007Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    This paper reports on the fabrication and characterization of a thermopile detector with an integrated mid-infrared absorber structure. The fabricated absorber structure has shown an absorption of more than 95% in the wavelength range of 3.2 – 5.47 μm. The detector was fabricated with standard cleanroom process techniques and equipment. The serial resistance was measured at about 315 kΩ at room temperature. The photosensitivity of the detector was characterized for a signle wavelength (4.26 µm) and a band of wavelength ranging from 2.5 –5.5 µm through two different measurement setups. In the first measurement setup, the photosensitivity was estimated at 57.5 V·mm2·W-1 through a MEMS-based infrared radiation source and with an optical band-pass filter of wavelength 4.26µm. The following characterization was performed to characterise the photosensitivity of the detector in a broader wavelength range. This measurement was taken using a monochromator setup utilizing a reference photodetector for calculations of the optical power of the infrared source. The photosensitivity and the specific detectivity (D*) of the fabricated detector were measured to values of 30-92 V·W-1 and 8.0×107-2.4×108 cm·Hz1/2·W-1, respectively, in the wavelength range of 2.8 – 5 µm. The time constant was estimated to around 21 ms

  • 13.
    Ashraf, Shakeel
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Niskanen, Ilpo
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion. University of Oulu, Finland.
    Kanyathare, Boniphace
    Electronics and Telecommunications Department, Dar es salaam Institute of Technology, Tanzania.
    Vartiainen, Erik
    LUT School of Engineering Science, Lappeenranta University of Technology, Finland.
    Mattsson, Claes
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Heikkilä, Rauno
    Faculty of Technology, Structures and Construction Technology, University of Oulu, Finland.
    Thungström, Göran
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Determination of complex refractive index of SU-8 by Kramers-Kronig dispersion relation method at the wavelength range 2.5 – 22.0 μm2019Ingår i: Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, ISSN 0022-4073, E-ISSN 1879-1352, Vol. 224, s. 309-311Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Accurate determination of the complex refractive index of SU-8 epoxy has significant for the wide variety of applications in optical sensor technology at IR range. The complex refractive index of SU-8 is determined by recording the transmission of light spectra for the wavelength range of 2.5 – 22.0 μm.  The data analysis is based on the Kramers-Kronig dispersion relation method. The method has several merits, such as ease of operation, non-contact technique, measurement accuracy, and rapid measurement. The present method is not restricted to the case of SU-8 but it is also proposed to be applicable across a broad range of applications, such as assessment of the optical properties of paints and biomedical samples.

  • 14.
    Bader, Sebastian
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Ma, Xinyu
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Oelmann, Bengt
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    One-diode photovoltaic model parameters at indoor illumination levels – A comparison2019Ingår i: Solar Energy, ISSN 0038-092X, E-ISSN 1471-1257, Vol. 180, s. 707-716Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Models of photovoltaic devices are used to compare the properties of photovoltaic cells and panels, and to predict their I-V characteristics. To a large extent, modeling methods are based on the one-diode equivalent circuit. Although much research exists on the implementation and evaluation of these methods for typical outdoor conditions, their performance at indoor illumination levels is largely unknown. Consequently, this work performs a systematic study of methods for the parameter extraction of one-diode models under indoor conditions. We selected, reviewed and implemented commonly used methods, and compared their performance at different illumination levels. We have shown that most methods can achieve good accuracies with extracted parameters regardless of the illumination condition, but their accuracies vary significantly when the parameters are scaled to other conditions. We conclude that the physical interpretation of extracted parameters at low illumination is to a large extent questionable, which explains errors based on standard scaling approaches. 

  • 15.
    Balliu, Enkeleda
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Engholm, Magnus
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Nilsson, Hans-Erik
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    A compact, single-frequency, high-power, SBS-free, Yb-doped single-stage fiber amplifier2019Ingår i: Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering / [ed] W. Andrew Clarkson and Ramesh K. Shori, SPIE - International Society for Optical Engineering, 2019, Vol. 10896, s. 6pp-, artikel-id 1089618Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Interest in compact, single-frequency fiber amplifier has increased within many scientific and industrial applications. The main challenge is the onset of nonlinear effects, which limit their power scaling. Here we demonstrate a compact, high-power, single-frequency, polarization-maintaining, continous-wave fiber amplifier using only one amplification stage. We developed the fiber amplifier using a master oscillator fiber amplifier architecture, where a low-noise, single-frequency, solid-state laser operating at 1064 nm was used as a seed source. We evaluated the amplifier's performance by using several state-of-the-art, small-core, Ytterbium (yb)-doped fibers, as well as an in-house-made, highly Yb-doped fiber. An output power of 82 W was achieved with no sign of stimulated Brillouin scattering. A good beam quality and a polarization extinction ratio (PER) of > 25 dB were achieved. The compact fiber amplifier can be a competitive alternative to multi stage designed fiber amplifiers.

  • 16.
    Balliu, Enkeleda
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Thontakudi, Anjali
    Monta Vista High School, Cupertino, CA USA.
    Knall, Jenny M.
    Stanford University, Stanford, CA USA.
    Digonnet, Michel J. F.
    Stanford University, Stanford, CA USA.
    Predictive comparison of anti-Stokes fluorescence cooling in oxide and non-oxide fiber hosts doped with Er3+, Pr3+, or Yb3+2019Ingår i: Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering: Photonic Heat Engines: Science and Applications, SPIE - International Society for Optical Engineering, 2019, Vol. 10936, artikel-id 109360JKonferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    A comprehensive study was performed to quantify anti-Stokes-fluorescence (ASF) cooling in fibers of various host compositions (telluride, fluorozirconates, fluorophosphates, phosphates, and chalcogenides) doped with Yb3+ or Er3+. Published expressions were used to calculate the maximum heat that can be extracted per unit length and time from a single-mode fiber in the limit of negligible absorptive loss, and the associated cooling efficiency. These expressions consider host- and ion-dependent parameters, namely the absorption and emission cross-section spectra, the radiative and nonradiative lifetimes, and the critical concentration for quenching. Using these expressions with published values for these parameters, the maximum extractable heat was calculated for a large-mode-area fiber (NA = 0.05) doped with either Yb3+ or Er3+ in a variety of hosts. The results show that for a given ion, the maximum heat that can be extracted depends strongly on the host due to the strong dependence of quenching on host composition. In contrast, the cooling efficiency (ratio of extracted heat to pump power absorbed) depends very weakly on the host. The cooling efficiency is also almost twice as high for Er3+ (average of 3.8%) than for Yb3+ (average of 2.2%) due to the larger gap between the pump and mean fluorescence energy in Er3+. Of the limited number of materials for which a full set of data was found in the literature, the highest extractable heat for Yb3+ is in phosphate (-51.5 mW/m), and for Er3+ is in chalcogenide (-10.3 mW/m). This work provides a simple methodology to evaluate the quantitative cooling performance of these and other rare-earth ions in any amorphous host, a procedure that should guide researchers in the selection of optimum materials for ASF cooling of fibers.

  • 17.
    Björklund, Johannes
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    PLC-simulering: Virtuell balningslinje i felsökningssyfte2019Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Eftersom Valmet inte har någon metod för att testa styrsystemen för transportörerna de levererar med sina balningslinjer går mycket tid åt till att felsöka på plats. De söker därför en metod som gör det möjligt att simulera styrsystemen för att hitta och lösa fel innan leverans. Tryckt litteratur och artiklar publicerade i vetenskapliga journaler har varit grunden till den studie som utförts under arbetet. Ett tillhandahållet styrsystem innehållande en typ av transportör har studerats för att få förståelse för dess funktion. För att simulera krävs en modell som representerar och uppför sig som systemet i fråga. Om simuleringen ska vara användbar måste modellen vara tillräckligt exakt. En väl fungerande simulering är till väldigt stor fördel då denna kan förhindra förseningar, ge bättre arbetsvillkor, spara pengar och öka säkerheten. Utifrån arbetets mål togs ett koncept fram för simuleringen av styrsystemet. Det framtagna konceptet skriver över värdena av de fysiska ingångarna innan de går in i styrlogiken. Varje transportör simuleras enskilt där de har en funktion som sparar positionen för de virtuella massabalarna på det egna bandet. Simuleringen visualiseras via ett HMI där balarnas förflyttning kan följas. Det framtagna konceptet visade sig fungera bra för att simulera det tillhandahållna styrsystemet. Stora delar kan med säkerhet återanvändas för andra typer av transportörer. Huruvida konceptet faktiskt kan hitta fel i styrsystem är däremot inte fastställt, men högst sannolikt. Slutsatsen som kan dras av det framtagna konceptet är att det har god potential för att simulera verkliga styrsystem om det vidareutvecklas, varigenom uppstartstiden kan förkortas.

     

  • 18.
    Carratu, Marco
    et al.
    University of Salerno, Italy.
    Liguori, Consolatina
    University of Salerno, Italy.
    Pietrosanto, Antonio
    University of Salerno, Italy; SPRING OFF srl, Italy.
    O'Nils, Mattias
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Lundgren, Jan
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Data Fusion for Timber Bundle Volume Measurement2019Konferensbidrag (Övrigt vetenskapligt)
  • 19.
    Croci, Gabriele
    et al.
    Univ Milano Bicocca, Milan, Italy.
    Muraro, Andrea
    CNR, Milan, Italy.
    Cippo, Enrico Perelli
    CNR, Milan, Italy.
    Grosso, Giovanni
    CNR, Milan, Italy.
    Hoglund, Carina
    European Spallat Source ESS AB, Lund.
    Hall-Wilton, Richard
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion. European Spallat Source ESS AB, Lund.
    Murtas, Fabrizio
    Ist Nazl Fis Nucl, Frascati, Italy.
    Raspino, Davide
    Rutherford Appleton Lab, Didcot, Oxon, England.
    Robinson, Linda
    European Spallat Source ESS AB, Lund.
    Rhodes, Nigel
    Rutherford Appleton Lab, Didcot, Oxon, England.
    Rebai, Marica
    CNR, Milan, Italy.
    Schooneveld, Erik
    Rutherford Appleton Lab, Didcot, Oxon, England.
    Defendi, Ilario
    TUM, Garching, Germany.
    Zeitelhack, Karl
    TUM, Garching, Germany.
    Tardocchi, Marco
    CNR, Milan, Italy.
    Gorini, Giuseppe
    Univ Milano Bicocca, Milan, Italy.
    I-BAND-GEM: a new way for improving BAND-GEM efficiency to thermal and cold neutrons2019Ingår i: The European Physical Journal Plus, ISSN 2190-5444, E-ISSN 2190-5444, Vol. 134, nr 4, artikel-id 166Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    .The BAND-GEM detector represents one of the novel thermal neutron detection devices that have been developed in order to fulfil the needs of high intensity neutron sources that, like ESS (the European Spallation Source), will start operation in the next few years. The first version of this detector featured a detection efficiency of about 40% for neutrons with a wavelength of 4 angstrom, a spatial resolution of about 6mm and a rate capability in the order of some MHz/cm(2). The novelty of this device is represented by an improved 3D converter cathode (10 cm thick) based on (B4C)-B-10-coated aluminum grids positioned in a controlled gas mixture volume put on top of a Triple GEM amplifying stage. The position where the neutron interacts in the converter depends on their energy and it was observed that the first version of the detector would suffer from an efficiency decrease for long (>5 angstrom) neutron wavelength. This paper describes how the new 3D cathode allowed improving the detection efficiency at long neutron wavelengths while keeping all the benefits of the first BAND-GEM version.

  • 20.
    Dian, E.
    et al.
    Hungarian Acad Sci, Budapest, Hungary; European Spallat Source ESS ERIC, Lund; Budapest Univ Technol & Econ, Budapest, Hungary.
    Kanaki, K.
    European Spallat Source ESS ERIC, Lund.
    Khaplanov, A.
    European Spallat Source ESS ERIC, Lund.
    Kittelmann, T.
    European Spallat Source ESS ERIC, Lund.
    Zagyvai, P.
    Hungarian Acad Sci, Budapest, Hungary; Budapest Univ Technol & Econ, Budapest, Hungary.
    Hall-Wilton, Richard
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion. European Spallat Source ESS ERIC, Lund.
    Suppression of intrinsic neutron background in the Multi-Grid detector2019Ingår i: Journal of Instrumentation, ISSN 1748-0221, E-ISSN 1748-0221, Vol. 14, artikel-id P01021Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    One of the key requirements for neutron scattering instruments is the Signal-toBackground ratio (SBR). This is as well a design driving requirement for many instruments at the European Spallation Source (ESS), which aspires to be the brightest neutron source of the world. The SBR can be effectively improved with background reduction. The Multi-Grid, a large-area thermal neutron detector with a solid boron carbide converter, is a novel solution for chopper spectrometers. This detector will be installed for the three prospective chopper spectrometers at the ESS. As the Multi-Grid detector is a large area detector with a complex structure, its intrinsic background and its suppression via advanced shielding design should be investigated in its complexity, as it cannot be naively calculated. The intrinsic scattered neutron background and its effect on the SBR is determined via a detailed Monte Carlo simulation for the Multi-Grid detector module, designed for the CSPEC instrument at the ESS. The impact of the detector vessel and the neutron entrance window on scattering is determined, revealing the importance of an optimised internal detector shielding. The background-reducing capacity of common shielding geometries, like side-shielding and end-shielding is determined by using perfect absorber as shielding material, and common shielding materials, like B4C and Cd are also tested. On the basis of the comparison of the effectiveness of the different shielding topologies and materials, recommendations are given for a combined shielding of the Multi-Grid detector module, optimised for increased SBR.

  • 21.
    Edblom, Hampus
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Analys av reläskyddsinställningar för jordfelsskydd2019Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Väl inställda reläskydd för ställverk är en nödvändighet för en personoch driftsäker anläggning. Rapportens mål är att undersöka om oriktade skydd med enbart signalering är tillräckligt för att skydda anläggningen som undersöks, och om riktade skydd har fördelen att förbättra felutpekning, minska risken för felaktig funktion eller minska funktionstiden. Anläggningen som undersökts är ett 6,3 kV industrinät med resistansjordning. I rapporten kontrolleras isolationsvärden och strömtoleranser för utrustningen, som sedan jämförs med beräknade spänningar och strömmar vid enfasiga jordfel. Rapporten beskriver också kort riktade skydd och dess funktioner i förhållande till frågeställningen om den eventuella fördelen med riktade skydd. Resultatet blev att överspänningar på grund av jordfel inte är något problem, men felströmmen genom nollpunktsmotståndet är för stor för enbart signalering. Vid stumma jordfel klarar nollpunktsmotståndet av att hantera felströmmen i 30 sekunder, varefter värmeutvecklingen resulterar i att nollpunktmotståndet kopplas bort och anläggningen blir isolerad från nollpunkten. Riktade skydd behövs enligt studien inte i en anläggning som denna. Detta är baserat på att kabelsträckorna är för korta för att orsaka kapacitiva strömmar tillräckligt stora för att felaktig funktion ska uppstå i oriktade skydd, och att nätstrukturen inte genererar strömmar i oväntade riktningar. Rapportens resultat visar att oriktade skydd är tillräckligt men att funktionen bör ställas om till bortkoppling av felande krets.

  • 22.
    Engholm, Magnus
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Hammarling, Krister
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Andersson, Henrik
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Sandberg, Mats
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion. RISE Acreo.
    Nilsson, Hans-Erik
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    A Bio-Compatible Fiber Optic pH Sensor Based on a Thin Core Interferometric Technique2019Ingår i: Photonics, ISSN 2304-6732, Vol. 6, nr 1, artikel-id 11Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    There is an increasing demand for compact, reliable and versatile sensor concepts for pH-level monitoring within several industrial, chemical as well as bio-medical applications. Many pHsensors concepts have been proposed, however, there is still a need for improved sensor solutionswith respect to reliability, durability and miniaturization but also for multiparameter sensing. Here wepresent a conceptual verification, which includes theoretical simulations as well as experimentalevaluation of a fiber optic pH-sensor based on a bio-compatible pH sensitive material not previouslyused in this context. The fiber optic sensor is based on a Mach-Zehnder interferometric technique,where the pH sensitive material is coated on a short, typically 20-25 mm thin core fiber splicedbetween two standard single mode fibers. The working principle of the sensor is simulated by usingCOMSOL Multiphysics. The simulations are used as a guideline for the construction of the sensorsthat have been experimentally evaluated in different liquids with pH ranging from 1.95 to 11.89. The results are promising, showing the potential for the development of bio-compatible fiber optic pH sensor with short response time, high sensitivity and broad measurement range. The developedsensor concept can find future use in many medical- or bio-chemical applications as well as inenvironmental monitoring of large areas. Challenges encountered during the sensor developmentdue to variation in the design parameters are discussed.

  • 23.
    Gaynullin, Bakhram
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion. Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Avdelningen för elektronikkonstruktion. Engineer.
    Hummelgård, Christine
    Rödjegård, Henrik
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Avdelningen för elektronikkonstruktion.
    Mattsson, Claes
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Avdelningen för elektronikkonstruktion.
    Thungström, Göran
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Avdelningen för elektronikkonstruktion. Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för informationsteknologi och medier (-2013). Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för naturvetenskap, teknik och matematik (-2012). Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Efficient pressure compensation of low-cost NDIR sensors for environmental studiesIngår i: IEEE Sensors Journal, ISSN 1530-437X, E-ISSN 1558-1748Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Using commercial low-cost NDIR gas sensors for atmospheric measurements requires pressure compensation for an accurate readout; this is normally not implemented. Herein, we present an efficient pressure compensation method. This includes a lab test system for studying pressure dependence in accuracy-demanding applications to introduce interpolation in the concentration dimension. A two-dimensional algorithm allows compensation in the entire pressure-concentration space using a minimum of data. The obtained compensation parameters are used for the recalculation of the measured concentrations to true molar fractions valid for standard atmospheric pressure.

  • 24.
    Genetu Teggen, Linda
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Material identification using X-ray diffraction2019Självständigt arbete på grundnivå (kandidatexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    This study reviews the theoretical and experimental aspects of the X-ray diffraction (XRD) technique and evaluates its use in identifying toxic elements or compounds in waste that has been incinerated. Many industries incinerate materials that contain large significant amounts of toxic elements, and these elements should be identified and re-moved to reduce environmental pollution. The aim of this project is to identify the elemental content of an incinerated ash sample, and to recommend a proper identification method when using XRD. Here, we test two ash samples (raw ash without any treatment and ash that has been stabilized by washing) using the software DIFFRAC.EVA that is integrated into Bruker’s diffractometer D2Phaser to match different diffraction patterns to identify the contents of the ash sample. Finally concluding the results XRF is more suitable than XRD for ash surveil-lance.

  • 25.
    Hagerud, Sanna
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Personsäkerhet vid översvämning av lågspänningsanläggningar: Inledande undersökningar2019Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Som en del av Elsäkerhetsverkets klimatanpassningsarbete undersöktes i detta examensarbete vilken kunskap som finns kring personsäkerhet vid översvämning av lågspänningsanläggningar, samt huruvida vanligt förekommande elapparater och elcentraler läcker ut ström när de nedsänks i vatten. Informationsinhämtning skedde genom sökning i artikeldatabaser. Sökningarna resulterade främst i artiklar om person-säkerhet i andra typer av vattenmiljöer med elanläggningar, i huvudsak båt- och hamnmiljöer. Mätningar på ett urval av eluttag, kopplingsdosor och elcentraler nedsänkta i vatten respresenativt för dagvatten visade att samtliga läckte ut ström till en jordelektrod på 1,2 m avstånd, förutom en elcentral av metall med jordat hölje och stängd dörr. De flesta läckströmmar var större än gränsvärden för farlig strömstyrka. Säkringar på 16 A och 25 A löste ut först vid vattenkonduktivitet representativt för havsvatten. Vid mätningarna uppmättes farliga potentialer i vattnet kring apparaterna och centralerna. Simuleringar med dataprogram visade att det elektriska fältets utbredning kunde påverkas stort av den specifika geometrin i rummet, med främmande ledande delar och olika konduktivitet i väggar och golv. Det bekräftar att strömfördelning och det elektriska fältets utbredning i reella översvämningsmiljöer  är svårförutsägbart.

  • 26.
    Haller, Stefan
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    MOSFET enabled low-voltage high-current DC traction drive: a pioneering concept for battery electric vehicles2019Licentiatavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
  • 27.
    Haller, Stefan
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Cheng, Peng
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Oelmann, Bengt
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    A 2.5 v 600 a mosfet-based DC traction motor2019Ingår i: Proceedings of the IEEE International Conference on Industrial Technology, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2019, s. 213-218, artikel-id 8755146Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    A high copper fill factor allows reducing the resistive losses responsible for more than 50 % of the losses in today's most commonly used electrical motors. Single-turn windings achieve a copper fill factor close to one. Furthermore, they do not suffer from turn to turn faults and provide a low thermal resistance between winding and stator. The reduced EMF of single-turn winding configurations promotes the use of extra-low voltage high current MOSFETs. Rapid development of these MOSFETs allows reversing common design principles to explore new applications, such as battery electric traction drives. This paper presents a 2.5 V 1 kW MOSFET driven 13-phase permanent magnet DC motor with a single-turn winding configuration. The motor prototype with a copper fill factor of 0.84 was tested with continuous drive currents up to 600 A. The measured torque-efficiency map shows that such a high-current concept with voltages below 60 V is feasible using today's extremely low-voltage high current semiconductors. Due to the rapid development of such switches, there is great potential in this concept for further improvements. This work presents a small-scale version of the high-current drive, which is part of the development of an extra-low voltage traction drive concept. 

  • 28.
    Hallin, Björn
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Measurement of equipment effectiveness in a fully autonomous chemical plant2019Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    Linde PLC AB have in combination with the opening of a new fully automated factory acquired the need for an equipment effectiveness measurement tool in order to monitor the availability, performance and quality output for different machines and workstations throughout their fully automated process chain. The overall aim of the project has been to carry out a preliminary study on how to implement such a monitoring system to be able to measure the data more precisely as well as identify possible bottlenecks and the root causes for process disturbances, downtimes and inactivity.

    The survey has been conducted using a deductive research approach by studying the internationally known theory of Overall Equipment Effectiveness (OEE). This theoretical framework together with a field study and a quantitative data analysis serves as the foundation for the survey’s results.

    The result has shown that OEE as a tool will help the company to better visualize and achieve their main production goals. The analysis is indicating a low but steady increase of the OEE for Carousel 1 at the given sampling frame which was expected due to the incompletion of the plant construction. The survey has also shown that the data extraction points from the PLC’s are not yet fully utilized which makes the equipment down-time hard to pinpoint to a specific improvement area.

    The main recommendation for Linde, based on this survey, is to increase the amount of logging datapoints to increase the understanding of stop times. After a successful implementation on Carousel 1, the next logical move would be to implement OEE analysis for the remaining carousels and other automated machines and processes within the plant.

    With the latest technology and while still in an early project phase, Linde are in a great position to fully implement OEE as a KPI for process improvements and machine utilization.

  • 29.
    Hammarling, Krister
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Hydrogel-based pH-sensors: Development and characterisation of optical and electrical pH sensors based on stimuli-responsive hydrogels2019Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Möjligheten att mäta den kemiska parametern pH är av stor betydelse inom många områden. Nya regler från myndigheter och tillväxtmarknader gör att det finns det en stark motivation för förbättring av och forskning om nya typer av pH-sensorer och sensormaterial. Stimuli-responsiva hydrogeler (en grupp polymerer) är ett material som under de senaste årtiondena uppmärksammats på grund av deras förmåga att skräddarsys för att passa många olika applikationer. Ett specifikt område där de har uppmärksammats är i pH-sensorteknik.

    I arbetet presenterat i denna avhandling har två stimuli-responsiva hydrogeler använts. Dessa båda icke-toxiska hydrogeler har tidigare använts i olika läkemedel samt till DNA leverans system, men däremot inte till pH sensorer, vilket har gjorts i detta arbete. Hydrogelerna har använts för att konstruera och tillverka optiska pH sensorer baserade på fiberoptik samt elektriska sensorer med kapacitiv utläsning. Att syntetisera en hydrogel för en specifik applikation kan vara komplicerat, vilket beror på de många syntetiseringsparametrar som är inblandade vid tillverkning. Till exempel, leder införande av en högre tvärbindningsgrad till ökad mekaniska styrka hos hydrogelen, men också till en mindre maskstorlek, vilket i sin tur leder till en minskning av diffusions-hastigheten och absorption av lösningen. De två hydrogeler som undersöks i denna avhandling reagerar på pH-förändringar genom att absorbera eller desorbera vatten. Förändring av vattenhalt i hydrogelen ändrar också dess effektiva brytningsindex och permittivitet. Dessa ändringar av brytningsindex eller permittivitet kan med fördel mätas med optiska eller elektriska sensorsystem. Tre olika typer av sensorsystem har använts för att verifiera hydrogelens pH-respons och och dess lämplighet att användas i tunnfilms-teknik på olika substrat (glas och plast). Experimentella undersökningar har visat att de undersökta hydrogelerna är lämpliga att användas i både elektriska och optiska sensor konfigurationer. Det elektriska systemet visade sig känsligt för pH förändringar mellan ~3-12, och optiska system mellan ~2-12. Det observerades att låga pH värden ger en så stor volymsförändring av polymeren att denna då släpper ifrån underlaget. Det är därför troligt att  mätintervallet kan utökas om vidhäftningen mellan polymer och underlag kan förbättras.

    Resultaten från denna avhandling kan med ytterligare forskning ha en stark inverkan på utvecklingen av förbättrade pH-sensor konfigurationer, särskilt inom medicinska- och hälsovårds-applikationer samt miljöövervakning.

  • 30.
    Hammarling, Krister
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Avdelningen för elektronikkonstruktion.
    Engholm, Magnus
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Avdelningen för elektronikkonstruktion.
    Andersson, Henrik
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Avdelningen för elektronikkonstruktion.
    Sandberg, Mats
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion. RISE Acreo AB, Bredgatan 33, 601 17 Norrköping, Sweden.
    Nilsson, Hans-Erik
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Avdelningen för elektronikkonstruktion.
    Broad-Range Hydrogel-Based pH Sensor with Capacitive Readout Manufactured on a Flexible Substrate2018Ingår i: Chemosensors, ISSN 2227-9040, Vol. 6, nr 3, s. 15artikel-id 30Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Environmental monitoring of land, water and air, is an area receiving greater attention because of human health and safety concerns. Monitoring the type of pollution and concentration levels is vital, so that appropriate contingency plans can be determined. To effectively monitor the environment, there is a need for new sensors and sensor systems that suits these type of measurements. However, the diversity of sensors suitable for low, battery powered- and large area sensor systems are limited. We have manufactured and characterized a flexible pH sensor using laser processing and blade coating techniques that is able to measure pH between 2.94 and 11.80. The sensor consists of an interdigital capacitance with a pH sensitive hydrogel coating. Thin sensors can reach 95% of their final value value within 3 min, and are stable after 4 min. Good repeatability was achieved in regard to cycling of the sensor with different pH and multiple measurements from dry state. We have also studied the relation between an interdigital capacitance penetration depth and hydrogels expansion. We believe that our passive sensor is suitable to be used in low power and large area sensor networks.

  • 31.
    Hasselgren, Lena
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Kartläggning av Tekniska verkens kraftvärmeverksanläggning KV61: En kartläggning av energiförbrukningen och en kostnads- och energieffektivitetsberäkning för ett byte av befintlig belysning till LED-belysning2019Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
  • 32.
    Jonsson, Simon
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Integrerad dokumentation: Operatör- och servicemanual inbyggd i HMI2019Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Valmet har fått önskemål från kunder om att integrera manualer som en del av automationssystemet. Denna rapport visar ett koncept hur det problemet skulle kunna lösas genom att bygga in manualer med funktioner och att texterna finns tillgängliga att läsa i HMI. Målet är att kunna hämta ut mer information ur HMI genom att integrera operatör- och servicemanual i automationssystemet. Metoden för detta arbete har varit att inleda med en litteraturstudie om ämnena: alarm, HMI och dokumentintegration. Efter litteraturstudie började en utvecklingsfas som använde kunskaperna från litteraturstudien för att bygga de inbygga funktionerna. Sista fasen i arbetet var att testa funktionaliteten och utvärdera resultatet. Resultatet blev en ny alarmvy med utökad funktionalitet, som att till exempel visa ytterligare information vid klick, ett automatiskt underhållssystem med låg prestandapåverkan och PDF av manualerna tillgänglig i HMI. Målen med arbetet anses vara uppfyllt då ytterligare larminformation finns att tillgå, ett underhållssystem är implementerat och manual finns att läsa i HMI. Framtida arbete skulle kunna vara att göra alarmvyn mer robust genom att fel upptäcks och korrigeras, ytterligare integrera innehållet i manualerna, förslagsvis hur maskin ska köras skulle kunna integreras.

  • 33.
    Kronander, Kristoffer
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Bortom melodi och harmoni: det beväpnande ljudet: Om ljud som vapen och sonisk krigsföring2018Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Detta arbete undersöker hur soniska vågor kan användas som vapen. Särskild vikt läggs vid att

    förstå hur ljudet avtäcktes från att vara en osynlig och hämningslös energi till att bli en fysiskt

    producerande våldsam kraft under den megafoniska eran och efter. Uppsatsen argumenterar för

    att soniska vapen måste föregås av avancerad teknologisk utveckling samt ett intresse för att föra

    ett annat typ av krig, utan dödsfall och skjutvapen. Flera exempel ges som visar att ljudvapen

    också ofta används för att kontrollera en population. Sonisk krigsföring fastställs till att innefatta

    användandet av psykologisk, våldsam och fysisk akustisk kraft för att alternera eller påverka

    psykiska och fysiska aspekter hos en population, kropp eller folkmassa.

  • 34.
    Krug, Silvia
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Bader, Sebastian
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Oelmann, Bengt
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    O'Nils, Mattias
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Suitability of Communication Technologies for Harvester-Powered IoT-Nodes2019Ingår i: IEEE International Workshop on Factory Communication Systems - Proceedings, WFCS, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2019, artikel-id 8758042Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The Internet of Things introduces Internet connectivity to things and objects in the physical world and thus enables them to communicate with other nodes via the Internet directly. This enables new applications that for example allow seamless process monitoring and control in industrial environments. One core requirement is that the nodes involved in the network have a long system lifetime, despite limited access to the power grid and potentially difficult propagation conditions. Energy harvesting can provide the required energy for this long lifetime if the node is able to send the data based on the available energy budget. In this paper, we therefore analyze and evaluate which common IoT communication technologies are suitable for nodes powered by energy harvesters. The comparison includes three different constraints from different energy sources and harvesting technologies besides several communication technologies. Besides identifying possible technologies in general, we evaluate the impact of duty-cycling and different data sizes. The results in this paper give a road map for combining energy harvesting technology with IoT communication technology to design industrial sensor nodes. 

  • 35.
    Krug, Silvia
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    O'Nils, Mattias
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Modeling and Comparison of Delay and Energy Cost of IoT Data Transfers2019Ingår i: IEEE Access, E-ISSN 2169-3536, Vol. 7, s. 58654-58675Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Communication is often considered as the most costly component of a wireless sensor node. As a result, a variety of technologies and protocols aim to reduce the energy consumption for the communication especially in the Internet of Things context. In order to select the best suitable technology for a given use case, a tool that allows the comparison of these options is needed. The goal of this paper is to introduce a new modular modeling framework that enables a comparison of various technologies based on analytical calculations. We chose to model the cost for a single data transfer of arbitrary application data amounts in order to provide flexibility regarding the data amount and traffic patterns. The modeling approach covers the stack traversal of application data and thus in comparison to other approaches includes the required protocol overhead directly. By applying our models to different data amounts, we are able to show tradeoffs between various technologies and enable comparisons for different scenarios. In addition, our results reveal the impact of design decisions that can help to identify future development challenges.

  • 36.
    Krug, Silvia
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Shallari, Irida
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    O'Nils, Mattias
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    A Case Study on Energy Overhead of Different IoT Network Stacks2019Ingår i: 2019 IEEE 5th World Forum on Internet of Things (WF-IoT), IEEE, 2019, s. 528-529Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Due to the limited energy budget for sensor nodes in the Internet of Things (IoT), it is crucial to develop energy efficient communications amongst others. This need leads to the development of various energy-efficient protocols that consider different aspects of the energy status of a node. However, a single protocol covers only one part of the whole stack and savings on one level might not be as efficient for the overall system, if other levels are considered as well. In this paper, we analyze the energy required for an end device to maintain connectivity to the network as well as perform application specific tasks. By integrating the complete stack perspective, we build a more holistic view on the energy consumption and overhead for a wireless sensor node. For better understanding, we compare three different stack variants in a base scenario and add an extended study to evaluate the impact of retransmissions as a robustness mechanism. Our results show, that the overhead introduced by the complete stack has an significant impact on the nodes energy consumption especially if retransmissions are required.

  • 37.
    Lechuga Aranda, Jesus Javier
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Interfaces In Hydraulic Pressure Energy Harvesters2019Licentiatavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Den fjärde industriella revolutionen är här vilket innebär en rad utmaningar för att dess utveckling ska bli framgångsrik. En av de största utmaningarna som begränsar utvecklingen av sakernas internet för industriella tillämpningar är strömförsörjningen av trådlösa sensorer då dessa är beroende av batterier med begränsad livslängd. Nya framsteg har emellertid gjorts med tekniker för energiskördning som gör att livslängden för batterierna kan förlängas ochi förlängningen helt ersätta batterierna. Det, i sin tur, möjliggör autonoma sensorer som är självförsörjande på energi som är viktiga komponenter i sakernas internet. Energiskördning är den process som omvandlar energi som finns i omgivningen till elektrisk energi. För att kunna få ut så mycket energi som möjligt så är det avgörande att energiskördarna gör energiomvandlingen så effektivt som möjligt. Det gör att inhämtning av omgivande energi samt gränssnitt och energiomvandling måste förstås och karakteriseras för varje tillämpning. Den här avhandlingen undersöker energiskördning för hydrauliskasystem där tryckfluktuationer i dessa system är energikällan. Syftet med den här studien är att ta fram metoder för uppskattning och karakterisering av de nödvändiga gränssnitten för inhämtning, fokusering, och omvandling av fluktuationer i hydraultryck till elektrisk energi. Sammanfattningsvis visar avhandlingen att metoder för att omvandla tryckfluktuationer i hydraulsystem till elektrisk energi beror på den hydrauliska systemmiljön där det statiska trycket och frekvensen av tryckfluktuationerna är de viktigaste parametrarna. Resultaten kan fungera som utgångspunkt för fortsatt forskning och utveckling av energiskördare för hydrauliska system.

  • 38.
    Ma, Xi
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    One-diode photovoltaic model parameter extraction based on Soft-Computing Approaches2019Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    Thesis explores the question of whether one-diode model can be extracted using soft-computing approaches based on indoor conditions. In thesis, three algorithms were selected using MATLAB for implementation, analysis and comparison. Thesis has proved that under indoor conditions, all three algorithms can accurately extract photovoltaic parameters under most illumination levels, but the extracted photovoltaic parameters cannot satisfy the physical meaning of photovoltaic parameters.

  • 39.
    Margato, L. M. S.
    et al.
    Univ Coimbra, Dept Fis, LIP Coimbra, Rua Larga, P-3004516 Coimbra, Portugal..
    Morozov, A.
    Univ Coimbra, Coimbra, Portugal.
    Blanco, A.
    Univ Coimbra, Coimbra, Portugal.
    Fonte, P.
    Univ Coimbra, Coimbra, Portugal; Coimbra Polytech ISEC, Coimbra, Portugal.
    Fraga, F. A. F.
    Univ Coimbra, Coimbra, Portugal.
    Guerard, B.
    ILL Inst Laue Langevin, Grenoble, France.
    Hall-Wilton, Richard
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion. European Spallat Source ERIC ESS, Lund.
    Höglund, C.
    European Spallat Source ERIC ESS, Lund; Linköping Univ, Linköping.
    Mangiarotti, A.
    Univ Sao Paulo, Sao Paulo, Brazil.
    Robinson, L.
    European Spallat Source ERIC ESS, Lund.
    Schmidt, S.
    European Spallat Source ERIC ESS, Lund; IHI Ionbond AG, Olten, Switzerland.
    Zeitelhack, K.
    Tech Univ Munich, Garching, Germany.
    Boron-10 lined RPCs for sub-millimeter resolution thermal neutron detectors: Feasibility study in a thermal neutron beam2019Ingår i: Journal of Instrumentation, ISSN 1748-0221, E-ISSN 1748-0221, Vol. 14, nr 1, artikel-id P01017Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The results of an experimental feasibility study of a position sensitive thermal neutron detector based on a resistive plate chamber (RPC) are presented. The detector prototype features a thin-gap (0.35 mm) hybrid RPC with an aluminium cathode and a float glass anode. The cathode is lined with a 2 mu m thick (B4C)-B-10 neutron converter enriched in B-10. A detection efficiency of 6.2% is measured at the neutron beam (lambda = 2.5 angstrom) for normal incidence. A spatial resolution better than 0.5 mm FWHM is demonstrated.

  • 40.
    Marras, Alessandro
    et al.
    Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Hamburg, Germany; Center for Free Electron Laser Science (CFEL), Hamburg, Germany.
    Wunderer, Cornelia
    Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Hamburg, Germany; Center for Free Electron Laser Science (CFEL), Hamburg, Germany.
    Correa, Jonathan
    Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Hamburg, Germany; Center for Free Electron Laser Science (CFEL), Hamburg, Germany.
    Boitrelle, Benjamin
    Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Hamburg, Germany; Center for Free Electron Laser Science (CFEL), Hamburg, Germany; SOLEIL Synchrotron, Saint Aubin, France.
    Goettlicher, Peter
    Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Hamburg, Germany.
    Kuhn, Manuela
    Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Hamburg, Germany; Center for Free Electron Laser Science (CFEL), Hamburg, Germany.
    Krivan, Frantisek
    Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Hamburg, Germany.
    Lange, Sabine
    Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Hamburg, Germany; Center for Free Electron Laser Science (CFEL), Hamburg, Germany.
    Okrent, Frank
    Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Hamburg, Germany; Center for Free Electron Laser Science (CFEL), Hamburg, Germany.
    Shevyakov, Igor
    Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Hamburg, Germany.
    Supra, Joshua
    Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Hamburg, Germany.
    Tennert, Maximilian
    Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Hamburg, Germany.
    Zimmer, Manfred
    Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Hamburg, Germany.
    Guerrini, Nicola
    cience & Technology Faculties (STFC), Didcot, U.K; Rutherford Appleton Laboratory (RAL), Didcot, U.K.
    Marsh, Ben
    cience & Technology Faculties (STFC), Didcot, U.K; Rutherford Appleton Laboratory (RAL), Didcot, U.K.
    Sedgwick, Iain
    cience & Technology Faculties (STFC), Didcot, U.K; Rutherford Appleton Laboratory (RAL), Didcot, U.K.
    Cautero, Guiseppe
    ELETTRA Sincrotrone Trieste, Trieste, Italy.
    Giuressi, Dario
    ELETTRA Sincrotrone Trieste, Trieste, Italy.
    Khromova, Antastasya
    ELETTRA Sincrotrone Trieste, Trieste, Italy.
    Menk, Ralf
    ELETTRA Sincrotrone Trieste, Trieste, Italy.
    Pinaroli, Giovanni
    ELETTRA Sincrotrone Trieste, Trieste, Italy; Udine University, Udine, Italy.
    Stebel, Luigi
    ELETTRA Sincrotrone Trieste, Trieste, Italy.
    Greer, Alan
    Diamond Light Source (DLS), Didcot, U.K.
    Nicholls, Tim
    Center for Free Electron Laser Science (CFEL), Hamburg, Germany.
    Pedersen, Ulrik
    Pohang Accelerator Lab (PAL), Pohang, South Korea.
    Tartoni, Nicola
    Pohang Accelerator Lab (PAL), Pohang, South Korea.
    Hyun, Hyo Jung
    SOLEIL Synchrotron, Saint Aubin, France.
    Kim, Kyung Sook
    SOLEIL Synchrotron, Saint Aubin, France.
    Rah, Seung Yu
    SOLEIL Synchrotron, Saint Aubin, France.
    Graafsma, Heinz
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion. Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Hamburg, Germany; Center for Free Electron Laser Science (CFEL), Hamburg, Germany.
    Percival: A soft x-ray imager for synchrotron rings and free electron lasers2019Ingår i: AIP Conference Proceedings, American Institute of Physics (AIP), 2019, Vol. 2054, artikel-id 060060Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    In this paper, we are presenting the Percival detector, a monolithic CMOS Imager for detection of soft x-rays in Synchrotron Rings and Free Electron Lasers. The imager consists in a 2D array of many (2M) small (27um pitch) pixels, without dead or blind zones in the imaging area. The imager achieves low noise and high dynamic range by means of an adaptive-gain in-pixel circuitry, that has been validated on prototypes. The imager features on-chip Analogue-to-Digital conversion to 12+1 bits, and has a readout speed which is compatible with most of Free Electron Laser Facilities. For direct detection of low-energy x-rays, the imager is back-illuminated and post-processed to achieve 100% fill factor. 

  • 41.
    Mezza, D.
    et al.
    Paul-Scherrer-Institute (PSI), Villigen, Switzerland.
    Allahgholi, A.
    Deutsches Elektronensynchrotron DESY, Hamburg, Germany.
    Becker, J.
    Deutsches Elektronensynchrotron DESY, Hamburg, Germany.
    Delfs, A.
    Deutsches Elektronensynchrotron DESY, Hamburg, Germany.
    Dinapoli, R.
    Paul-Scherrer-Institute (PSI), Villigen, Switzerland.
    Goettlicher, P.
    Deutsches Elektronensynchrotron DESY, Hamburg, Germany.
    Graafsma, Heinz
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion. Deutsches Elektronensynchrotron DESY, Hamburg, Germany.
    Greiffenberg, D.
    Paul-Scherrer-Institute (PSI), Villigen, Switzerland.
    Hirsemann, H.
    Deutsches Elektronensynchrotron DESY, Hamburg, Germany.
    Klyuev, A.
    Deutsches Elektronensynchrotron DESY, Hamburg, Germany.
    Kuhn, M.
    Deutsches Elektronensynchrotron DESY, Hamburg, Germany.
    Lange, S.
    Deutsches Elektronensynchrotron DESY, Hamburg, Germany.
    Laurus, T.
    Deutsches Elektronensynchrotron DESY, Hamburg, Germany.
    Marras, A.
    Deutsches Elektronensynchrotron DESY, Hamburg, Germany.
    Mozzanica, A.
    Paul-Scherrer-Institute (PSI), Villigen, Switzerland.
    Poehlsen, J.
    Deutsches Elektronensynchrotron DESY, Hamburg, Germany.
    Ruder, C.
    Paul-Scherrer-Institute (PSI), Villigen, Switzerland.
    Schmitt, B.
    Paul-Scherrer-Institute (PSI), Villigen, Switzerland.
    Schwandt, J.
    University of Hamburg, Hamburg, Germany.
    Sheviakov, I.
    Deutsches Elektronensynchrotron DESY, Hamburg, Germany.
    Shi, X.
    Paul-Scherrer-Institute (PSI), Villigen, Switzerland.
    Trunk, U.
    Deutsches Elektronensynchrotron DESY, Hamburg, Germany.
    Zhang, J.
    Paul-Scherrer-Institute (PSI), Villigen, Switzerland.
    Zimmer, M.
    Deutsches Elektronensynchrotron DESY, Hamburg, Germany.
    Characterization of the AGIPD1.1 readout chip and improvements with respect to AGIPD1.02019Ingår i: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, ISSN 0168-9002, E-ISSN 1872-9576, Vol. 945, artikel-id 162606Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    AGIPD, the Adaptive Gain Integrating Pixel Detector, is a hybrid detector with a frame rate of 4.5 MHz, a dynamic range up to 104⋅ 12.4 keV photons, as well as single photon resolution, developed for the European XFEL (Eu.XFEL). The final 1 Mpixel detector system consists of 16 tiled modules each one with 16 readout chips. The single ASIC is 64 x 64 pixels, each with a size of 200 x 200 μm2. Each pixel can store up to 352 images. This work is focused on the characterization of AGIPD1.1, the second version of the full scale ASIC, and the improvements with respect to AGIPD1.0. From the measurements presented in this paper we show that the flaws observed in AGIPD1.0 (i.e. ghosting, crosstalk, slow readout speed) have been fixed in AGIPD1.1. In addition the main performance parameters such as noise, dynamic range and so on were measured for the new version of the ASIC and will be summarized. 

  • 42.
    Michailidis, Konstantinos
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Dataöverföring mellan PLC och trådlös enhet2019Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Syftet med studien har varit att analysera produktionsrelaterad teknik för att utveckla en kostnadseffektiv lösning för dataöverföring mellan maskinens styrsystem och trådlösa enheter.

    Anledningen till att trådlösa metoder valdes för arbetet var att kunna reparera de olika givarnas fel och att ingripa i sensorerna i realtid.

    Vid användning av en bärbar enhet måste felet repareras och testas på maskinen.

    Undersökningen innefattar även att utveckla en lämplig metod för att trådlöst överföra uppsamlade mätdata till serverns miljö där mätdata ska lagras för att kunna presentera senare diagram, tabeller och använda mätdata för statistiska beräkningar.

    De rekommenderade metoderna som ska undersökas bör sedan appliceras i en produktionsmiljö med högkvalitativa säkerhetskrav.

    Anledningen till detta är att minimera produktionsstopp i samband med kvalificerad reparation.

    Många små och medelstora företag har inte råd att investera i dyr teknik, som i sin tur måste uppdateras regelbundet för att rymma ny utrustning, plattformar och utbilda underhållspersonal

    För dem kan det vara bra att installera ett billigt system som enkelt kan installeras och implementeras i sitt befintliga ekonomiskt styrsystem med minimikostnader med hjälp av oberoende varumärkesvaror.

    Resultaten av en systemundersökning har visat att dataöverföring med vissa metoder som kräver mindre säkerhetskrav och hög energiförbrukning blir mer instabila och mer mottagliga i framtiden.

  • 43.
    Mooshtak, Benjamin
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Inverkan av laddstolpar för elfordon i Jönköpings Energi elnät2019Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Enligt Global EV prognoser förväntas en kraftig ökning av elbilar fram till 2030, ökningen kommer ske båda i Sverige och övriga världen. I Sverige beräknas eldrivna fordon öka till 2,5 miljoner, vilket innebär att 50 % av andelen fordon i trafiken kommer bestå av eldrivna fordon. Enligt vår be-räkning med hänsyn till den ökande befolkningsmängden kommer Jön-köping inneha 36 000 elbilar år 2030. Det innebär att cirka 50% av an-slutna kunder till elnätet 2030 kommer ha behov av att ladda sin elbil. Ökningen av elfordon medför att fler bilägare behöver ladda sina fordon och en oro finns för överbelastning av elnätet. Belastningsinstabilitet kan medföra dålig elkvalité i form av övertoner, flimmer, spänningsföränd-ringar, avbrott, transienter och osymmetrisk spänning.

    Denna studie analyserar Jönköping Energis elnät samt hur elnätet påver-kas av en ökning av eldrivna fordon. Undersökningen fokuserar på fler-bostadshus, landsbygd och villaområde i Jönköping och på så viss kunna jämföra elnätskapaciteten i dessa områden. Undersökningen utgår från att elnätet förväntas påverkas när laddningseffekten uppnår 3.7 KW.

    För att besvara syftet har simuleringarna gjorts i det NIS-orienterade pro-gramvaran dpPower. Därefter väljs vilken beräkningsmetod som är lämp-lig i de olika stationerna. Det sker genom att studera lastberäkningar, spänningsnivåer och belastningen på transformatorer och lednings-strömerna i det område, för att se hur 50% elbilsladdning påverkar elnä-tet.

    Resultaten från mätning och simuleringar av laddstationena på alla fyra områden visar att Jönköpingsenergi bör ta hänsyn till laddning av elbilar vid dimensionering av elnät. Det är också nödvändigt att faserna fördelas mellan kunder vid elbilsladdning för att minska överbelastning år 2030. Alternativa metoder att undersöka för elbilsladning är följande:

     Övervakning på hur elbilsladdningsbeteende ser ut i olika tider för att minska den med hjälp av olika lösningsmetoder, liknande pris-sättning som används i Kalifornien och Norge.

     Smarta laddningslösningar för att flytta elbils-laddningstoppen till en annan tid på dagen.

    Analyseringen visar att det inte finns belastningar på transformatorer och ledningar i Jönköping utan H04 som bör åtgärdas vid ökningen av elfor-don fram till 2030.

  • 44.
    Niskanen, Ilpo
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion. University of Oulu, Oulu, Finland.
    Forsberg, Viviane
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för naturvetenskap. KTH.
    Zakrisson, Daniel
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Reza, Salim
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Hummelgård, Magnus
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för naturvetenskap.
    Andres, Britta
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för naturvetenskap.
    Fedorov, Igor
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Suopajärvi, Terhi
    University of Oulu, Oulu, Finland.
    Liimatainen, Henrikki
    University of Oulu, Oulu, Finland.
    Thungström, Göran
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Determination of nanoparticle size using Rayleigh approximation and Mie theory2019Ingår i: Chemical Engineering Science, ISSN 0009-2509, E-ISSN 1873-4405, Vol. 201, nr 29, s. 222-229Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Accurate determination of the size of nanoparticles has an important role in many different scientific and industrial purposes, such as in material, medical and environment sciences, colloidal chemistry and astrophysics. We describe an effective optical method to determine the size of nanoparticles by analysis of transmission and scattering of visible spectral range data from a designed UV-Vis multi-spectrophotometer. The size of the nanoparticles was calculated from the extinction cross section of the particles using Rayleigh approximation and Mie theory. We validated the method using polystyrene nanospheres, cellulose nanofibrils, and cellulose nanocrystals. A good agreement was achieved through graphical analysis between measured extinction cross section values and theoretical Rayleigh approximation and Mie theory predictions for the sizes of polystyrene nanospheres at wavelength range 450 - 750 nm. Provided that Rayleigh approximation's forward scattering (FS)/back scattering (BS) ratio was smaller than 1.3 and Mie theory's FS/BS ratio was smaller than 1.8. A good fit for the hydrodynamic diameter of nanocellulose was achieved using the Mie theory and Rayleigh approximation. However, due to the high aspect ratio of nanocellulose, the obtained results do not directly reflect the actual cross-sectional diameters of the nanocellulose. Overall, the method is a fast, relatively easy, and simple technique to determine the size of a particle by a spectrophotometer. Consequently, the method can be utilized for example in production and quality control purposes as well as for research and development applications.

  • 45.
    Niskanen, Ilpo
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion. University of Oulu, Oulu, Finland.
    Suopajärvi, Terhi
    University of Oulu, Oulu, Finland.
    Liimatainen, Henrikki
    University of Oulu, Oulu, Finland.
    Fabritius, Tapio
    University of Oulu, Oulu, Finland.
    Heikkilä, Rauno
    University of Oulu, Oulu, Finland.
    Thungström, Göran
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Determining the complex refractive index of cellulose nanocrystals by combination of Beer-Lambert and immersion matching methods2019Ingår i: Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, ISSN 0022-4073, E-ISSN 1879-1352, Vol. 235, s. 1-6Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Nanocelluloses have received significant interest due to their unique structural, mechanical, and optical properties. Nanocellulose refractive indices can be used to indicate many crucial characteristics, such as crystallinity, transparency, and purity. Thus, accurate measurement is important. This study describes a new method to determine the wavelength dependent complex refractive index of cellulose nanocrystals (CNCs) by the measurement of light transmittance with a spectrophotometer. The data analysis is based on a combination of the Beer-Lambert and immersion liquid matching equations. The immersion liquid method's main advantage is that it is independent of particle shape and size. Moreover, the measurement is easy and relatively quick to perform. The present procedure is not restricted to the nanocellulose and could potentially be applied to other nanomaterials, such as hyphenate nanoparticle-based, lignin nanoparticles, nanopigments, biological entities, structural elements of dielectric metamaterials, and nanoparticle-based composites. 

  • 46.
    Olsen, Martin
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för naturvetenskap.
    Zhang, Renyun
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för naturvetenskap.
    Örtegren, Jonas
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för naturvetenskap.
    Andersson, Henrik
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Yang, Ya
    CAS Center for excellence in Nanoscience, Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems, Chinese Academy of Science.
    Olin, Håkan
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för naturvetenskap.
    Frequency and voltage response of a wind-driven fluttering triboelectric nanogenerator2019Ingår i: Scientific Reports, ISSN 2045-2322, E-ISSN 2045-2322, Vol. 9, nr 1, artikel-id 5543Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Triboelectric nanogenerators (TENG:s) are used as efficient energy transducers in energy harvesting converting mechanical energy into electrical energy. Wind is an abundant source of mechanical energy but how should a good triboelectric wind harvester be designed? We have built and studied a TENG driven by air flow in a table-top sized wind tunnel. Our TENG constitutes of a plastic film of size10 cm × 2 cm which is fluttering between two copper electrodes generating enough power to light up a battery of LED:s. We measured the voltage and frequency of fluttering at different wind speeds from zero up to 8 m/s for three electrode distances 6 mm, 10 mm and 14 mm. We found that the frequency increases linearly with the wind speed with a cutoff at some low speed. Power was generated already at 1.6 m/s. We seem to be able to explain the observed frequency dependence on wind speed by assuming excitation of the film into different harmonics in response to von Kármán vortices. We also find that the voltage increase linearly with frequency. We anticipate that TENG:s of this design could be useful both as generators and speed sensors because they work at low air speeds.

  • 47.
    Olsson, Carl
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Att arbeta med ”Synchronization management”2018Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    This essay revolves around Synchronization management & Synchronization licensing, or in short sync. The development of sync as a career choice and profession has been fast and is still ongoing. It is not until later years that sync has become a proper profession, whereas before it was just part of a publisher or sales person’s regular work.

    In short, sync deals with the commercial use of copyright protected music. A synchronization manager negotiates fees and licensing agreements while handling the dialogue between commercial businesses, publishers and in some cases song writers. Once a deal has been made a Synchronization license is granted by the owner of the copyrighted music, allowing the licensee (the person wanting to use the material) to use the music according to the agreement. A Synchronization license is most commonly used when a company wants to use music in either commercial, television or any kind of visual media.

    To get a better understand of Synchronization management a series of interviews were conducted to get three different perspectives. The first interview helped establish what a synchronization manager actually does, and was held with a person who works with the profession in question. To better grasp the song writing point of view when it comes to sync an interview with a person who was writing for sync briefs was conducted. Lastly, a publisher was interviewed to help understand synchronization licensing from a publishing point of view.

    The result generated by the interviews in combination with already written articles about Synchronization management helped get a better understanding of the profession and how different individuals are using it in their daily life in music. The main question of this essay was to establish if sync is a reliable source of income for “up-and-coming” song writers and music producers.

  • 48.
    Qin, C.
    et al.
    Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
    Yin, H.
    Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
    Wang, G.
    Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
    Zhang, Y.
    Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
    Liu, J.
    Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
    Zhang, Q.
    Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
    Zhu, H.
    Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
    Zhao, C.
    Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
    Radamson, Henry H.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion. Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
    A novel method for source/drain ion implantation for 20 nm FinFETs and beyond2019Ingår i: Journal of materials science. Materials in electronics, ISSN 0957-4522, E-ISSN 1573-482XArtikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    This paper presents a method to improve source/drain extension (SDE) ion implantation (I/I) process for sub-20 nm node FinFETs with no extra step in transistor process. Traditionally, SDE I/I process needs a large implant tilt angle and a high dose to obtain a heavy and conformal doping. However, this process leads to implantation shadow effects and Si-fin amorphization. These drawbacks can be removed in our new approach when SDE I/I is modified and moved after S/D epitaxy process (SDE I/I-last). Because of the facet planes of the SiGe layer, the ions are allowed to be implanted with small tilt. This is helpful to avoid shadow effects of implantation and to keep the low defect density in the S/D. As a result, the external resistance (R EXTRNL ) is not high and the strain relaxation is minor in S/D epitaxy layer. Finally, p-type FinFETs with 25 nm gate length with SDE I/I-last are fabricated. These new FinFETs demonstrate ~ 50% on-state current (I ON ) improvement compared to those transistors fabricated by traditional method.

  • 49.
    Radamson, Henry H.
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion. Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China; Univ Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China.
    He, Xiaobin
    Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China.
    Zhang, Qingzhu
    Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China; Gen Res Inst Nonferrous Met, Beijing, Peoples R China.
    Liu, Jonbiao
    Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China.
    Cui, Hushan
    Beihang Univ, BDBC, Beijing, Peoples R China.
    Xiang, Jinjuan
    Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China.
    Kong, Zhenzhen
    Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China.
    Xiong, Wenjuan
    Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China; Univ Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China.
    Li, Junjie
    Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China; Univ Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China.
    Gao, Jianfeng
    Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China.
    Yang, Hong
    Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China; Univ Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China.
    Gu, Shihai
    Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China; Univ Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China.
    Zhao, Xuewei
    Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China; Univ Sci & Technol China, Hefei, Anhui, Peoples R China.
    Du, Yong
    Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China; Univ Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China.
    Yu, Jiahan
    Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China.
    Wang, Guilei
    Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China; Univ Chinese Acad Sci, Beijing, Peoples R China.
    Miniaturization of CMOS2019Ingår i: Micromachines, ISSN 2072-666X, E-ISSN 2072-666X, Vol. 10, nr 5, artikel-id 293Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    When the international technology roadmap of semiconductors (ITRS) started almost five decades ago, the metal oxide effect transistor (MOSFET) as units in integrated circuits (IC) continuously miniaturized. The transistor structure has radically changed from its original planar 2D architecture to today's 3D Fin field-effect transistors (FinFETs) along with new designs for gate and source/drain regions and applying strain engineering. This article presents how the MOSFET structure and process have been changed (or modified) to follow the More Moore strategy. A focus has been on methodologies, challenges, and difficulties when ITRS approaches the end. The discussions extend to new channel materials beyond the Moore era.

  • 50.
    Rahman, Hafizur
    et al.
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för kemiteknik.
    An, Siwen
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Norlin, Börje
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Fröjdh, Christer
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för elektronikkonstruktion.
    Persson, Erik
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för kemiteknik.
    Engstrand, Per
    Mittuniversitetet, Fakulteten för naturvetenskap, teknik och medier, Institutionen för kemiteknik.
    Maximized wood chip impregnation efficiency validated by new miniaturized X-ray fluorescence techniques2019Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Manufacturing of chemi-thermomechanical pulp (CTMP) is increasing due to increased demand for packaging materials such as cardboard as well as tissue and other hygiene products. Today high yield pulp (HYP) is produced from different wood species. It is well-known that chip-refining is normally responsible for more than 60% of the electric energy consumption in most high yield pulping process. There are opportunities to improve energy efficiency and quality stability in defibration processes by means of optimizing impregnation. Impregnation is a key unit operation in CTMP production as well as in all chemical pulping and biorefinery systems. The efficiency of the impregnation is known to be crucial (Ferritsius et al. 1985; Gorski et al. 2010). Early research showed difficulties to achieve even distribution of sulphite and sodium ions in wood chips resulting in inhomogeneous fibre properties (Bengtsson et al. 1988). Increased and homogenous sulphonation leads to reduced shive content, which is a key factor in all end product applications. To address this issue developing a new type miniaturized X-ray based technique (XRF) to measure local concentration of sulphur and sodium across wood chips and in individual fibres could become a key tool.

     

    The presence of elements as sulphur and sodium can be detected by X-ray fluorescence (XRF) or spectral absorption. At the XRF, images the surface of the sample using specific energies from K-shell or L-shell fluorescence. This method is investigated at the X-ray laboratory in Mid Sweden University research centre STC (Sensitive Things that Communicate) (Norlin et al. 2018). At the spectral absorption, images specific K-shell absorption energies in transmission X-ray images of the sample, a method widely used in medical diagnosis. This transmission method might also be further investigated for this application in the future (Frojdh et al. 2013; Reza et al. 2013). Both methods can be validated by using monoenergetic radiation from synchrotron facilities.

     

    An XRF imaging system uses a collimated X-ray source and a spectroscopic detector. The sample is scanned to make an image of the content of the substances of interest. A specific challenge in this case is that the low energy fluorescence photons from sulphur (S) and sodium (Na) are easily absorbed in air, which makes imaging in a different atmosphere necessary.

     

    The measurement setup has been simulated using MCNP (C. J. Werner, 2017) to validate the system setup and to select the correct, geometry, shielding, filtering and atmosphere for the measurement. The solution was to use a titanium box flooded with helium to minimise the absorption of fluorescence photons and to shield from scattered photons that might disturb the measurement, fig 1. A filter has been added to the X-ray source to make it nearly monoenergetic and to avoid emission of photons with energies close to the expected fluorescence. The system has been used to estimate sodium and sulphur content in low grammage handsheet (CTMP) or single wood chip samples. It is possible to build a laboratory instrument similar to the prototype setup to obtain the distribution of sodium and sulphur in XRF imaging.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Figure 1: Photograph of XRF measurement setup with of moveable Helium atmosphere Ti box

    However, the technique we are developing can become useful in mills to improve and control process efficiency, product properties and to find solutions to process problems in future. In addition, a more even distribution of the sulphonation can reduce specific energy demand in chip refining at certain shive content.

     

    References

     

    1.      Bengtsson, G., Simonson, R., Heitner, C., Beatson, R., and Ferguson, C. (1988): Chemimechanical pulping of birch wood chips, Part 2: Studies on impregnation of wood blocks using scanning electron microscopy and energy dispersive x-ray analysis, Nord. Pulp Paper Res. J. 3 (3), 132-138.

    2.      C. J. Werner, (2017): MCNP User's manual, Code Version 6.2, Los Alamos National Laboratory report, LA-UR-17-29981.

    3.      Ferritsius, O., and Moldenius, S. (1985): The effect of impregnation method on CTMP properties. In International Mechanical Pulping Conference Proceedings, SPCI, Stockholm (p. 91).

    4.      Frojdh, C., Norlin, B. and Frojdh, E. (2013): Spectral X-ray imaging with single photon processing detectors, Journal of Instrumentaion, Volume 8, Article number C02010.  

    5.      Gorski, D., Hill, J., Engstrand, P., and Johansson, L. (2010): Reduction of energy consumption in TMP refining through mechanical pre-treatment of wood chips, Nord. Pulp Paper Res. J, 25(2), 156-161.

    6.      Norlin, B., Reza, S., Fröjdh, C. and Nordin, T. (2018): Precision scan-imaging for paperboard quality inspection utilizing X-ray fluorescence, Journal of Instrumentation, Volume: 13, Article number C01021.

    7.      Reza, S., Norlin, B. and Thim, J. (2013): Non-destructive method to resolve the core and the coating on paperboard by spectroscopic x-ray imaging, Nord. Pulp Paper Res. J. 28 (3), 439-442.

     

12 1 - 50 av 77
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf