Popis laboratoří a vybavení akademických členů sdružení CENEN

Transkript

1

2

3 Popis laboratoří a vybavení akademických členů sdružení CENEN

4 Za texty popisující vybavení pracovišť jsou zodpovědní zástupci jednotlivých kateder a ústavů. Autor: Členové sdružení CENEN Editor: Jaroslav Zeman, Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, ČVUT v Praze Břehová 7, Praha 1 Vydalo České vysoké učení technické v Praze ISBN

5 CENEN Czech Nuclear Education Network CENEN je dobrovolné akademické sdružení, jehož hlavní činností je poskytovat kvalitní a udržitelné vzdělávání v oboru Jaderného inženýrství. Vysoké kvality vzdělávání lze dosáhnout díky efektivní spolupráci univerzit i komerčních partnerů. Přenos informací mezi studenty a akademickými pracovníky je vylepšován organizováním workshopů, seminářů a diskuzí s odborníky z České republiky i ze zahraničí. Zahraniční spolupráce je rozšiřována především díky začlenění do evropské organizace ENEN - European Nuclear Education a spolupráci s WNU World Nuclear University. Sdružení bylo založeno 3. května 2005 a od té doby se počet členů rozrostl na 17 členů z akademických institucí a 4 přidružené komerční partnery. Projekt CENEN-NET Projekt CENEN-NET je řešen v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost s vazbou na prioritní osu č. 2 - Terciální vzdělávání, výzkum a vývoj a oblast podpory č partnerství a sítě. Cílem projektu je prohloubení spolupráce mezi pracovišti vzdělávacích vysokoškolských institucí, které zabezpečují vzdělání v oblasti jaderné energetiky a jsou sdružené ve volném akademickém společenství CENEN. Na projektu spolupracují: ČVUT v Praze, VŠCHT Praha, ZČU Plzeň, VŠB-TU Ostrava, VUT Brno, TU Liberec, SÚJB, ČEZ a.s., ÚJV Řež a.s., ŠKODA JS a.s. a VÍTKOVICE ÚAM a.s. Stěžejními aktivitami projektu jsou stáže mezi jednotlivými pracovišti, společné workshopy, semináře a konference, na kterých bude docházet k upevňování a především navazování nových kontaktů z akademické, státní i aplikační sféry, a to jak tuzemské, tak i mezinárodní. Klíčovou aktivitou je vytvoření kanceláře projektové podpory, která bude pomáhat partnerství CENEN s přípravou domácích i mezinárodních projektů. Aktivity projektu vedou především k rozšíření partnerství CENEN přenosem znalostí z centra do regionů a dále předáním a umožněním využití 4

6 zahraničních a tuzemských průmyslových kontaktů pražských VŠ regionálním a mezi regionálními vzájemně. Hlavním výstupem projektu je hlubší spolupráce mezi univerzitami, aplikační i státní sférou a navázání profesních kontaktů. Cílovou skupinou projektu jsou akademičtí pracovníci a studenti mimopražských univerzit zapojených do vzdělávání v oblasti jaderné energetiky. Konkrétně se jedná o 7 pracovišť na úrovni kateder a ústavů fungujících na 7 různých fakultách 4 vysokých škol (ZČU Plzeň, TU Liberec, VŠB-TU Ostrava a VUT Brno). Informace o projektu a jeho řešení jsou umístěny na internetových stránkách projektu: a sdružení CENEN: 5

7 Akademičtí členové sdružení CENEN: České vysoké učení technické v Praze o Fakulta elektrotechnická Katedra elektroenergetiky o Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská Katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření Katedra jaderné chemie Katedra jaderných reaktorů Katedra materiálů o Fakulta stavební Katedra betonových a zděných konstrukcí o Fakulta strojní Ústav energetiky Masarykova univerzita v Brně o Fakulta sociálních studií Katedra mezinárodních vztahů a evropských studií Technická univerzita v Liberci o Fakulta strojní Katedra energetických zařízení Vysoké učení technické v Brně o Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Ústav elektroenergetiky o Fakulta strojního inženýrství Energetický ústav 6

8 Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava o Fakulta strojní Katedra energetiky Vysoká škola chemicko-technologická v Praze o Fakulta technologie a ochrany prostředí Ústav energetiky Západočeská univerzita v Plzni o Fakulta aplikovaných věd Katedra matematiky o Fakulta elektrotechnická Katedra elektroenergetiky a ekologie o Fakulta strojní Katedra energetických strojů a zařízení 7

9 Základem kvalitního vzdělání je doplnit přednášky a semináře vhodnou experimentální výukou a praxí. Každé pracoviště na jednotlivých univerzitách vybudovalo během svého působení řadu laboratoří a experimentálních zařízení, která jsou určena pro rozšíření teoretické výuky. Možnost podílet se na experimentech a ověřit si tak teoretické znalosti na skutečném zařízení výrazně zvyšují schopnosti absolventů technických vysokých škol, a tím také jejich konkurenceschopnost na trhu práce, a to nejen v rámci České republiky, ale také v mezinárodním měřítku. Vybudovat velká experimentální zařízení nebo pořídit speciální měřicí přístroje je finančně náročné, čímž se stává dané vybavení pro řadu pracovišť nedostupným. V rámci sdružení CENEN je snaha o efektivní využívání laboratoří a experimentálních vybavení formou jejich sdílení a poskytování vzdělání také studentům z ostatních pracovišť. Díky této spolupráci je možné rozšířit množství moderních experimentálních zařízení na území České republiky, a tím zvýšit úroveň absolventů připravovaných pro práci v jaderném průmyslu. Tato brožura představuje přehled experimentálních zařízení provozovaných v rámci sdružení CENEN. Tyto laboratoře a specializovaná pracoviště jsou otevřená nejen všem studentům univerzit se sdružení CENEN, ale také ostatním zájemcům z technických škol z České republiky i ze zahraničí. 8

10 Katedra elektroenergetiky, Fakulta elektrotechnická, ČVUT v Praze Laboratoř vysokých napětí Laboratoř může provádět napěťové zkoušky (200 kv DC a do 500 kv AC průmyslového kmitočtu a dále při atmosférickém a spínacím impulsu do amplitudy 1200 kv) a speciální zkoušky jako je měření a vyhodnocování výbojové činnosti v elektrických strojích a zařízeních, snímání frekvenčních charakteristik pro ověření stavu vinutí transformátorů, zkoušky přepěťových ochran pro silová a telekomunikační zařízení v rámci EMC a zjišťování charakteristik elektrostatických odlučovačů. V laboratoři se provádí kalibrace přístrojů na měření vysokých napětí a velkých proudů (Rogowského cívka, měřicí transformátor proudů), napěťové zkoušky ochranných a pracovních pomůcek a měření částečných výbojů. Laboratoř elektrických ochran Laboratoř je vybavena elektrickými ochranami starších typů i nejmodernějšími modely a dále jisticími prvky. Laboratoř je vybavena 6 měřicími pracovišti, která umožňují regulované napájení do 400 V AC a do 220 V DC. K měření se v laboratoři používají vedle klasických přístrojů (magnetoelektrických a feromagnetických) 9

11 i moderní digitální přístroje a osciloskopy spolupracující s moderní výpočetní technikou. Dále jsou zde přístroje určené k měření kvality elektrické energie - analyzátory elektrické sítě (BK 550 Elcom, CIRCUTOR QNA-412, CIRCUTOR CAVA), přístroj OMICRON CMC pro měření a testování digitálních ochran a sonda pro měření elektrického a magnetického pole. 10

12 Model elektrárenského bloku Laboratoř je vybavena fyzikálním modelem elektrické části elektrárenského bloku (synchronní stroj poháněný W-L soustrojím a připojitelný přes blokový transformátor a tlumivku do soustavy). Je určena pro výuku manipulací s elektrárenským soustrojím, testování ochranných systémů, přechodných jevů a poruch v elektroenergetických systémech. Laboratoř je vhodná pro výuku i pro školení odborníků v oblasti elektroenergetiky. Laboratoř světelné techniky Laboratoř je akreditována Úřadem civilního letectví ČR pro ověřování světelně technických parametrů letištních návěstidel. Laboratoř je vybavena přístroji: kulový integrátor, goniofotometr, fotometrická lavice, spektrofotometr, kontrastoměr, měřič odrazů, jasoměry aj. V laboratoři je možné provádět počítačové a fotometrické ověřování světelně technických kvantitativních, kvalitativních parametrů osvětlovacích soustav a návrhy osvětlovacích soustav v prostorech se zrakově náročnými činnostmi v průmyslu, ve zdravotnictví, ve školách, v kancelářích aj. 11

13 12

14 Katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření, Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, ČVUT v Praze Laboratoř termoluminiscenční a gelové dozimetrie Termoluminiscenční dozimetrie je provozována pomocí vyhodnocovacího zařízení Harshaw-3500 HT, primárně určeného pro dozimetry typu TLD-100, lze jej nicméně používat i pro další typy dozimetrů, např. aluminofosfátová skla. Vyhodnocovací zařízení umožňuje odečítat integrální signál i záznam průběhu vyhřívací křivky. Kromě využití v dozimetrii lze aplikovat zařízení i k výzkumu fyziky pevných látek. Termoluminiscenční signál umožňuje měřit koncentraci a hloubku pastí v zakázaném pásu materiálu a poskytuje tak cenné informace. Příkladem úspěšné vědecké aplikace může spolupráce s Fyzikálním ústavem AV ČR na výzkumu scintilátorů. Vyhodnocovací zařícení pro TLD dozimetry Harshaw-3500 HT s vakuovou pinzetou. Gelová dozimetrie umožňuje stanovit 3D rozložení dávky ionizujícího záření v materiálu blízkém tkáňově ekvivalentnímu. Základem je gel, kterým se před ozařováním naplní nádoba požadované geometrie. Vlivem ozáření změní gel svoje vlastnosti (hustota, optické vlastnosti) v závislosti na absorbované dávce. Laboratoř je vybavena zařízením a surovinami pro přípravu gelů a dále optickým tomografem, který umožňuje určit dávku ve všech třech rozměrech v rozsahu jednotek až desítek Gy a spektrofotometrem. 13

15 Optický tomograf pro vyhodnocování gelových dozimetrů Jednopaprskový, mřížkový spektrofotometr Helios BETA. Laboratoř rentgenfluorescenční analýzy Rentgenfluorescenční analýza je rychlá, univerzální, multielementální, nedestruktivní analytická metoda, jež se zakládá na měření spekter charakteristického záření X, která jsou vybuzena ionizujícím zářením. Zařízení ve vybavení KDAIZ umožňují měřit prvky s protonovým číslem 15 a vyšším, v koncetracích asi od 0,1 % výše. Díky rentgenové optice je možno měřit složení velmi malých ploch o rozměrech desítek mikronů, ba pomocí skenování zjišťovat 2D rozložení prvků v měřeném objektu. Měření starého tisku pomocí rentgenfluorescenční analýzy. Vlevo rentgenka, vpravo Si PIN detektor. Všechny prvky jsou stanovovány při jednom měření, jehož délka nikdy nepřesáhne v jednom bodě několik málo minut. Vzorek není třeba pro účely měření nijak upravovat a metoda jej nijak nepoškozuje. 14

16 Laboratoř je vybavena třemi rentgenkami, Si PIN detektorem, SDD detektorem, Si(Li) detektorem, radionuklidovými zdroji 55 Fe i 238 Pu a zařízením umožňujícím skenování plošných objektů. Laboratoř spektrometrie záření gama Spektrometrická laboratoř je vybavena třemi HPGe detektory v olověném stínění. Primárně jsou určeny pro měření vzorků v geometrii Marinelliho nádoby, v úvahu však připadají i další geometrie. HPGe detektory jsou běžné, neinvertované detektory, vhodné ke spektrometrii záření gama od 50 kev výše. V případě potřeby měření nižších energií lze vyžít Si(Li) detektor, jenž je umístěn v laboratoři rengentfluorescenční analýzy. Laboratoř spektrometrie záření gama se dvěma HPGe detektory, stíněním, stínícím boxem a elektronikou Laboratoř termoluminiscenčního datování K datování objektů z keramiky, pálené hlíny apod. lze užít metodu termoluminiscenčního datování. Je založena na předpokladu, že v měřeném objektu se nalézá materiál s vlastnostmi termoluminiscenčního dozimetru s velmi nízkým fadingem. V důsledku ozařování se v materiálu kumuluje absorbovaná dávka, kterou lze měřit a při znalosti dávkového příkonu přepočíst na stáří objektu. Nutnou podmínkou je však vymazaní termoluminiscenčního signálu v určitý okamžik v historii, typicky se jedná o vypálení cihly, keramického předmětu apod. Laboratoř termoluminiscenčního datování je vybavena zařízením k odběru i přípravě vzorků pro termoluminiscenční datování a samozřejmě i přístrojem k vlastnímu stanovení stáří historických objektů. Laboratoř výpočetní tomografie V současné době se buduje laboratoř pro výpočetní tomograf. Tomograf bude osazen detektorem sestávajícím z CCD kamery a scintilujícího screenu z LuAG:Ce, případně pixelovým detektorem TimePix. Oba tyto detektory umožňují dosáhnout vysokého prostorového rozlišení. Tomograf je zamýšlen spíše pro zobrazování menších objektů, resp. detailů s velikostí kolem 1 cm a méně. 15

17 Ozařovací hala a praktikum Dejvice Praktikum radiologické fyziky v Dejvicích je vybaveno vyřazenými diagnostickými přístroji (mamograf, zubní rentgen, konvenční rentgen), které jsou však plně funkční. Lze např. stanovovat kvalitu jejich obrazu a další parametry. Pomocí ionizačních komor lze proměřit i parametry svazků rtg přístrojů i dávku obdrženou pacientem. Ionizační komory lze využít i v ozařovací hale, v níž je umístěn vodní fantom a zdroj gama záření 137 Cs. Zde lze proměřit profil svazku tohoto ozařovače. V ozařovací hale je též starší zdroj neutronů 252 Cf a detektory neutronů: dlouhý BF3 počítač a LiI:Eu scintilátor se sadou Bonnerových sfér použitelných pro spektrometrii neutronů. Dozimetrické praktikum K dispozici jsou jednoduché detektory, elektronické moduly systému NIM i CAMAC a 2 osciloskopy, které slouží především k výuce, jsou však dostatečně univerzální i pro jiné účely. Jmenovitě se jedná o krystaly NaI:Tl, plastové scintilátory, elektronické osobní dozimetry, 2 proporcionální detektory, YAG:Ce scintilátor s vakuovou komorou pro spektrometrii záření α, křemíkový detektor s povrchovou bariérou a vakuovou komůrkou (spektrometrie α), GM trubice pro γ záření, zvonkové GM detektory, Lucasovy komůrky, měřáky radonu typu RADIM-3, ionizační komory pro měření radonu, spektrometrické zesilovače, zdroje VN, zdroje NN, koincidenční jednotky, jednokanálové i mnohokanálové analyzátory, zpožďovací linky, převodníky času na amplitudu, mnohokanálový čítač, analyzátor tvaru pulzů, generátory referenčních pulzů, fotonásobiče, propojovací kabely, radionuklidové zdroje ionizujícího záření, emanační zdroj radonu a řada dalšího, méně specifického vybavení (váhy, posuvná měřítka apod.). Ostatní Katedra je dále vybavena několika přístroji sloužících k terénní gama spektrometrii: scintilační detektory BGO a NaI:Tl, několika přístroji k měření radonu a systémem ARES pro tomografické stanovení měrných odporů hornin. Katedra má oprávnění i přístrojové vybavení k provádění tzv. zkoušek dlouhodobé stability uzavřených radionuklidových zdrojů pomocí otěrových zkoušek. 16

18 Katedra provozuje dva starší 60 Co ozařovače typu GAMACELL 220 s dávkovým příkonem 4 Gy/hod a 60 Gy/hod. Pracovníci zabývající se metodou Monte Carlo mají k dispozici výpočetní cluster a programy MCNP a Fluka. Použití přístroje FRITRA-4 pro kontinuální monitorování radonu a jeho dceřinných produktů v jeskyni. Měření dávkových příkonů v okolí JE Temelín. Ozařovač Gamacell 220 s vysunutou vzorkovací komorou se vzorky. 17

19 Katedra jaderné chemie, Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, ČVUT v Praze Na Katedře jaderné chemie (KJCH) lze nalézt široké spektrum přístrojů a laboratorního vybavení, rozdělené do deseti laboratoří, využívaných čtyřmi výzkumnými skupinami: Skupinou separace a radioanalytiky, Skupinou radiofarmaceutické chemie, Skupinou migrace radionuklidů a toxických látek v ŽP a Skupinou radiační chemie. Více podrobností viz Laboratoř instrumentálních metod slouží jako analytické zázemí KJCH. Vedle standardního laboratorního zařízení (váhy, sušárny, třepačky, ph-metry, odstředivky, termostaty, autoklávy, ) se zde pracuje i na řadě investičně náročnějších analytických přístrojů a vybavení (atomový absorpční spektrometr Varian AA240FS a AA280Z, analyzátor rtuti AMA 254, UV-vis spektrometr Varian Cary 100, automatický titrátor TIM 845, kapalinový chromatograf HPLC Watrex, plynový chromatograf CP-9002 s ECD detektory a FID, potenciostat/galvanostat/zra Reference 600 s rotační elektrodou, rtg. difraktometr, termoanalyzátor TGA, DTA, DSC Lasys Evo, vakuová pec Clasic 0415 VAK, přístroj na stanovení velikosti měrných povrchů práškovitých materiálů a rukavicový box). Součástí této laboratoře je rovněž dílna vybavená stolní frézou, stojanovou vrtačkou, stolním soustruhem a čelní bruskou. V Laboratoři TRLFS (časově rozlišená laserem indukovaná fluorescenční spektrometrie) je experimentálně studována speciace uranu a nově i dalších prvků, charakterizovatelných indukovanou fluorescencí jejich komplexů v kapalné fázi, např. europia. Hlavními komponenty tohoto analytického zařízení jsou Nd:YAG 18

20 laserem čerpaný laditelný laserový systém VIBRANT 355 II, spektrograf MS257, ICCD kamera ANDOR istar. K vyhodnocení získaných dat (časově rozlišených spekter) slouží v této laboratoři vlastní nástroje pro aplikaci faktorové analýzy. V Laboratoři zdrojů záření jsou k dispozici zdroje UV záření (UV výbojka o výkonu 120 W a UV lampy o výkonu 4x25 W s optickou lavicí), zdroj záření gama Co-60 GammaCell, zdroj urychlených elektronů LINAC a poloprovozní aparatura pro ozařování kapalných prostředí urychlenými elektrony v průtokovém a cirkulačním režimu. Výzkum je zde zaměřen zejména na využití nanotechnologií pro minimalizaci kontaminace ŽP (radionuklidy, těžké kovy) a netradiční syntézu anorganických nanoscintilátorů. Zdrojů záření je využíváno rovněž k ozařování biologických materiálů. Na Pracovišti bioradiační chemie lze pracovat s laminárním boxem Aura Mini (BioAir), autoklávem Tuttnauer 2540Ms objemem komory 23 L, termostatem Lovibond ET 618 (Liebherr), mikroskopem DN45 s přenosem obrazu na obrazovku (Lambda Praha) a orbitální třepačkou IKA MS3 basics. V současné době jsou zde studovány účinky ultrafialového a ionizujícího záření na modelové biomembrány a povrch živých buněk, stejně jako možnosti chemické ochrany buněk před účinky těchto zdrojů záření. V komplexu Radiochemických laboratoří je možné nalézt laboratoře II. kategorie vybavené radiochemickými digestořemi, sadou měřičů kontaminace, vakuovou sušárnou Vacucell-22 (Brněnská Medicínská Technika, a.s.), lyofilizátorem LYOVAC GT2 (SRK System Technik), titrátorem ABU-901 a základními přístroji potřebnými pro výzkum a výuku v oblasti separační a analytické radiochemie. 19

21 Radiometrická laboratoř je vybavena spektrometrem záření gama s vysokým rozlišením se stíněním pro nízkopozaďová měření (mnohakanálový analyzátor ORTEC - EG&G ORTEC USA s koaxiálním polovodičovým detektorem PGT PIGC 22 - Priceton Gamma Technologies, USA - účinnost 22%, rozlišení 1,9 kev pro Co-60 s Eγ = 1332 kev, chlazen kapalným dusíkem); spektrometrem záření gama s vysokým rozlišením pro běžná měření (detektor HPGe 40% Canberra GC4019, digitální spektrometr ORTEC DSpec Junior 2.0, chladicí agregát Canberra Cryolectric II); spektrometrem záření gama nízkých energií s vysokým rozlišením (mnohakanálový analyzátor ORTEC 926 a detektor Canberra GL0510P/S, chlazený kapalným dusíkem); spektrometrem záření gama se středním rozlišením (detektor LaBr(Ce) a kompaktní mnohakanálový spektrometr ORTEC DigiBASE-E konstrukčně upravený jako ponorná sonda (do 10 m) o průměru 85mm), NaI(Tl) čítačovými systémy v jednokanálovém zapojení; spektrometrem záření alfa ORTEC OCTETE Plus (8-komůrkový systém s PIPS detektory čítačem s proporcionálním detektorem), kapalinovou scintilační spektrometrií Triathler Standard, Triathler s dodatečným NaI(Tl) studňovým detektorem a přídavným Pb stíněním, 3-fotonásobičový scintilační spektrometr Hidex 300SL (vše Hidex Oy, Finsko); rentgenfluorescenčním přenosným analyzátorem NITON XL3t 900S GOLDD Thermo Scientific/HUKOS s.r.o.; elektrodepozicí TTi EL302RD a teflonovou aparaturou pro alfaspektrometrii. V této laboratoři jsou v současnosti studovány separační metody v radiochemii (např. separace minoritních aktinoidů z vysokoaktivních odpadů pro jejich transmutaci - Partitioning, vývoj nových separačních materiálů, zejména pevných extrahentů a kompozitních měničů iontů, vývoj postupů přípravy prekurzorů pro pokročilá jaderná paliva, separace radionuklidů z provozních kapalných radioaktivních odpadů jaderně-energetických zařízení, dekontaminace půd) a radioanalytické metody se zaměřením na vývoj nových metod pro stanovení těžko měřitelných radionuklidů 20

22 v radioaktivních odpadech nebo v životním prostředí a přípravu vzorků radionuklidů s dlouhým poločasem radioaktivní přeměny pro měření pomocí AMS (Accelerator Mass Spectrometry). Pracoviště studia migrace a speciace radionuklidů disponuje základním laboratorním vybavením pro charakterizaci sorpčních a retardačních vlastností přírodních horninových materiálů, softwarovými nástroji pro vyhodnocování výsledků laboratorních experimentů a simulace transportu kontaminantů v životním prostředí (např. PHREEQC, MINTEQ a GoldSim) a vlastními metodikami a softwarovými nástroji pro vedení a vyhodnocování experimentů a simulačních výpočtů. Pracovníci této skupiny zde studují interakce vybraných radionuklidů s materiály bariér úložišť odpadů a s horninovými materiály, difúzi kritických radionuklidů materiály bariér, a modelují rovnovážné a kinetické zákonitosti komplexace a speciaci těžkých kovů a aktinidů ve složitých geochemických systémech. V rámci této laboratoře se vytvářejí a aplikují i simulační nástroje k celkovému hodnocení podzemního úložiště ozářeného jaderného paliva a vysoce aktivních radioaktivních odpadů (Performance Assessment). Radiochemické praktikum je vybavené radiochemickou digestoří, stíněnou skříní pro zásobní roztoky radionuklidů, sadou měřičů kontaminace, radiochromatografickým skenerem Canberra/Bioscan AR-2000, jednokanálovými scintilačními a GM systémy, rukavicovým boxem, sušárnou EcoCel 22 (Brněnská Medicínská Technika, a.s.), termoreaktorem Spectroquant 420 do 150 C, ponornými termostaty až do objemu 15 L, zdroji pro elektroforézu a elektrolýzu (Consort EV231, Manson DualTracking DPD 3030), pecí na 1000 C, neutronovým AmBe zdrojem 500 mci, termostatovanou třepačkou C s Peltiérovým a pasivním vodním chlazením, spektrofotometrem Helios Ypsilon, vysokotlakým mikrovlnným 21

23 rozkladným zařízením s jednou pozicí ERTEC Magnum a Lucasovými komůrkami pro měření Rn. Na tomto pracovišti probíhá většina praktik KJCH (praktika z detekce ionizujícího záření, z instrumentálních metod, z jaderné chemie, z radioanalytických metod, z radiochemické techniky a ze separačních metod). V Laboratoři radiofarmak a značených sloučenin a Laboratoři organické syntézy se využívají aparatury pro značení organických látek a přípravu radiofarmak, modulární analytický HPLC systém s autosamplerem s možností UV/VIS, RI, vodivostní a radiometrické detekce, propojený se SW Clarity. Laboratoř dále disponuje TLC skenerem (AR-2000), ionizační komoru CRC-55tW a radiochemickými digestořemi. V laboratořích je také k dispozici základní laboratorní vybavení pro syntézy a zpracování organických látek jak v mikro tak makro měřítku (2.5 L dvouplášťový reaktor), kryostat Huber TC50E pro nízkoteplotní syntézy, vakuová linka s inertní větví, preparativní HPLC systém LKB s RI detektorem a sběračem frakcí (separace až 50 mg/1 loading). Laboratoře jsou vybaveny centrálními rozvody inertního plynu a vakua (XDS 5). Zázemí obou laboratoří tvoří strukturně analytická část sestávající z IČ spektrometru Nicolet Impact 400D a jednostupňového MS spektrometru Finnigan SSQ 7000, navíc je smluvně zajištěn NMR servis na externím spolupracujícím pracovišti AV ČR. Hlavní činností laboratoří je vývoj a optimalizace syntéz nových značených sloučenin a potenciálních radiofarmak, aplikace izotopů v biologii a medicíně, kontrola výstupní kvality značených sloučenin a radiofarmak pomocí HPLC a GC, strukturní analýza MS (ESI/CID, APCI), IR (ESP, DRIFT), NMR ( 1 H, 13 C, 3 H). 22

24 Katedra jaderných reaktorů, Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, ČVUT v Praze Reaktor VR-1 Bazénový reaktor nulového výkonu slouží především k výuce studentů a periodickému školení pracovníků jaderných elektráren. Aktivní zóna je vybavena množstvím vertikálních kanálů, které slouží pro provozní měření výkonu, umístění dodatečných detektorů do aktivní zóny, případě ozařování drobných vzorků. Součástí reaktoru jsou i horizontální kanály s rychlouzávěrem a měřícími boxy pro experimenty s vyvedením svazku z aktivní zóny, k dispozici je potrubní pošta, zařízení pro studium zpožděných neutronů, simulaci bublinkového varu, provádění rychlých dynamických změn a teplotní ohřev. Aktivní zóna reaktoru je variabilní a mění se minimálně jednou ročně, na návrhu i samotném sestavení se podílejí také naši studenti. Pracoviště reaktoru je vybaveno různými typy detektorů neutronů včetně analyzátorů EMK-310 nezbytných pro vyhodnocení naměřeného spektra. K dispozici jsou také přenosné měřicí přístroje pro určení povrchové kontaminace od alfa a beta a přístroje pro měření dávkového příkonu od gama a neutronů. Na pracovišti reaktoru jsou k dispozici pro experimentální účely také palivové proutky EK-10, grafitové a beryliové bloky a těžká voda. 23

25 Pro výuku je připraveno několik standardních úloh, pro které jsou zpracovány metodiky, jako například: Detekce neutronů Studium zpožděných neutronů Základní a pokročilá kinetika a dynamika reaktoru Měření reaktivity a stanovení kalibrační křivky Přibližování se ke kritickému stavu Krátkodobá instrumentální neutronová aktivační analýza Mimo tyto základní úlohy určené k demonstraci fyzikálních aspektů provozu reaktoru je reaktor využíván také pro měření studentských prací a pro výzkum například v oblasti detekce neutronů a bezpečnostních systémů. Dále jsou pravidelně konány exkurze pro střední i vysoké školy. Neutronová laboratoř Laboratoř nabízí soubor praktických úloh z oblasti studia interakce neutronů s látkou a studia vlastností neutronových zdrojů. V rámci těchto úloh si mohou studenti experimentálně ověřit teoretické poznatky získané při přednáškách v oblasti jaderné, neutronové a reaktorové fyziky, přístrojů jaderné techniky, dozimetrie a radiační ochrany. Laboratoř využívá externí radionuklidové AmBe zdroje neutronů a tudíž je zcela nezávislá na školním reaktoru VR-1 jako zdroji neutronů. K dispozici je také malý přenosný pulsní generátor neutronů Model P385 (dodavatel firma Thermo Scientific), který využívá k produkci neutronů fúzní reakce D+D. Délka generátoru je 690 mm a 24

26 průměr 101 mm, váha celého zařízení je 17 kg. Generátor je schopen pracovat jak v kontinuálním, tak i pulsním režimu s frekvencí až 20 khz. Neutrony produkované generátorem mají energii 2,5 MeV a maximální výtěžek se pohybuje okolo n/s. Součástí laboratoře je grafitová prizma, vodní lázeň s řízeným ohřevem vody, manganová lázeň a zařízení pro studium vlastností foto-neutronových zdrojů. V laboratoři je možné měřit absolutní emisi radionuklidových zdrojů neutronů, připravit foto-neutronový zdroj a studovat jeho vlastnosti, studovat zpomalování a difuzi neutronů ve vodě nebo grafitu, tj stanovovat difúzní délku a Fermiho stáří neutronů, migrační plochu a extrapolovanou vzdálenost. K dispozici je zařízení pro termoluminescenční měření, jehož součástí je čtečka TL dozimetrů RA'94, pec pro vyžíhávání dozimetrů a TL dozimetry pro měření neutronového a gama záření. 25

27 Spektrometrická laboratoř Laboratoř gama-spektrometrie obsahuje dva polovodičové detektory z velmi čistého germania a anorganický scintilační detektor. Hlavní polovodičový HPGe detektor, který je díky energetickému rozlišení 1,8 kev vhodný pro precizní gama-spektrometrická měření, je trvale instalován ve stínícím olověném boxu. Přenosný HPGe detektor slouží k měření vzorků v laboratoři, v hale reaktoru případně v neutronové laboratoři, v závislosti na druhu experimentu. Detektory slouží k měření různých gama spekter ozářených vzorků, jedná se zejména o měření monitorů (aktivační folie) neutronového pole a určování spektrálních charakteristik, stanovení izotopického složení vzorků metodou aktivační analýzy a studium vyhoření palivových článků školního reaktoru VR-1. Scintilační NaI(Tl) detektor slouží k analýze vzorků vodního hospodářství pracoviště VR-1 a lze ho použít i k analýze aktivačních folií. Elektronická laboratoř Elektronická laboratoř slouží k výuce a praktickým úlohám v předmětech základy elektroniky, počítačové řízení experimentů a programovatelná logická pole. Dále je používána k údržbě ovládacího zařízení reaktoru VR-1, testování a validaci software pro řídicí systémy jaderných reaktorů. Z vybavení je možné jmenovat 2 digitální osciloskopy HP54641D a Agilent MSOX3012A, univerzální měřicí přístroje Agilent 34410A, univerzální zdroj HP3245A, impulzní generátory HP8110A a HP81110A, logický analyzátor HP1652B, funkční generátory HP33120A a Agilent 33521A, měřič/generátor proudu/napětí Agilent B2902A, napájecími zdroji HPE3631A. Dále je laboratoř vybavena systémem pro programování pamětí, programovatelných polí a jednočipových mikropočítačů, 26

28 počítači vybavenými software pro vývoj programovatelných logických polí a software pro řízení měřicích přístrojů a generátorů. Simulátor jaderných elektráren Pro lepší pochopení provázanosti jednotlivých událostí na jaderné elektrárně má katedra k dispozici simulátory provozu pro reaktory VVER-440, VVER-1000, ABWR, CANDU Jedná se o zjednodušené kopie monitorovacích systémů jaderných elektráren, které umožňují studentům vyzkoušet vliv jednotlivých parametrů na jaderný reaktor a naopak. Například vliv poklesu tlaku sekundární páry na odvod tepla, odstavení reaktoru po výpadku turbíny, opětovné spuštění reaktoru, změny výkonu, regulaci pomocí regulačních klastrů nebo kyseliny borité a podobně. Výpočetní nástroje Pro podporu výuky a pro potřeby výzkumu a vývoje je Katedra jaderných reaktorů vybavena výpočetními servery, které dohromady čítají více než 50 procesorových jader. Na nich je možné díky použití systému GNU/Linux vzdáleně spouštět výpočty v celé řadě aktuálních výpočetních kódů. Jedná se o Monte-Carlo transportní kód Serpent, nástroje pro přípravu a zpracování jaderných dat NJOY a TALYS a rozsáhlý balík výpočetních nástrojů SCALE, který umožňuje rozličné výpočty z oblasti jaderných reaktorů a výpočtů stínění. Pro uživatele s platnou licencí jsou dostupné Monte-Carlo kódy MCNP a MCNPX. Pro studenty a jejich práce jsou na základě bilaterálních dohod dostupné výpočetní kódy MOBY-DICK a ANDREA používané pro analýzu palivových kampaní na českých jaderných elektrárnách. Pro výpočty proudění a přenosu tepla má katedra dispozici kódy CFD kódy CCM+ a balík COSMOS/M s moduly HStar pro výpočty kondukce a FlowPlus pro výpočty proudění. Oba je možné použít pro termohydraulické analýzy aktivní zóny, primárního okruhu i dalších zařízení na jaderné elektrárně. V oblasti termomechaniky jaderného paliva používáme kódy FEMAXI-6, FRAPCON/FRAPTRAN a brzy i TRANSURANUS. Skupina těchto kódů je svým určením schopná pokrýt veškeré potřebné analýzy, standardních i havarijních stavů paliva. Pro studenty jsou při spolupráci se ŠKODA JS dostupné rovněž speciální kódy jejich produkce: CALOPEA (určená pro subkanálovou analýzu AZ) a STAMOD. 27

29 Katedra materiálů, Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, ČVUT v Praze Katedra materiálů vychovává inženýry v oblasti Fyziky v oboru Diagnostika materiálů, a podílí se na výchově inženýrů v oborech Fyzika a technika termojaderné fúze, Matematické inženýrství a Matematická informatika. Vědeckovýzkumná činnost katedry v základním výzkumu i v rámci spolupráce s průmyslem je založena na komplexním přístupu ke studiu porušování těles a konstrukcí, zahrnujícím fyzikálně metalurgické aspekty, aplikace lomové mechaniky, matematické modelování polí napětí a deformace, výzkum procesů porušování v mikroobjemu i pravděpodobnostní přístup ke studiu spolehlivosti systémů. Mezinárodní spolupráce katedry je orientována především do oblasti studia únavového porušování materiálů. Do řešení projektu všech typů jsou zapojeni studenti magisterského i doktorského studia. Součástí katedry je fraktografické pracoviště, které má statut autorizované zkušebny českého leteckého průmyslu a výzkumu. Absolvent oboru Diagnostika materiálů je připraven pro komplexní tvůrčí činnost v materiálovém výzkumu, při vývoji a zavádění nových technologií i při řešení problémů životnosti a spolehlivosti systémů v různých oblastech strojírenství, energetiky a dopravy. Absolvent má obecný matematický a fyzikální základ, na nějž navazuje soubor znalostí z fyziky pevných látek, aplikované mechaniky kontinua, lomové a počítačové mechaniky. Během studia je důraz kladen na experimentální metody výzkumu vlastností materiálů v makro i mikroobjemu, na studium podstaty a projevů procesů porušování a na využití pravděpodobnostních a statistických metod. Profil absolventa umožňuje širokou adaptabilitu v základním a aplikovaném výzkumu nebo při výzkumné a vývojové činnosti v průmyslové praxi. Fraktografická laboratoř: 3 řádkovací elektronové mikroskopy JEOL: JSM 5510 LV, JSM840 A, JSM 50 A energiově-disperzní mikroanalyzátor 28

30 JEOL JSM 5510 LV JEOL JSM 840A JEOL JSM 50A Metalografická laboratoř: Metalografická přípravna vzorků, automatická leštička, elektrolytická leštička světelné mikroskopy s digitálním výstupem 3D rekonstrukce povrchu pomocí stereopárů 3D rekonstrukce povrchu pomocí steropárů 29

31 Laboratoř měření mikrotvrdosti Nanoindentor s modulem mikroindentoru Mikrotvrdoměry Laboratoř mechanických zkoušek: modernizovaný hydraulický pulzátor INOVA ZUZ 50 vysokofrekvenční rezonanční pulzátor (SF-test) tahové zkoušky, Charpyho rázová zkouška, měření tvrdosti 30

32 Pulzátor INOVA SF-test Instrumentované Charpyho kladivo Univerzální zkušební stroj Inspekt 100 kn 31

33 Katedra betonových a zděných konstrukcí, Fakulta stavební, ČVUT v Praze Všechny laboratoře fakulty stavební jsou určeny pro výzkum a ověřování vlastností stavebních materiálů, a tedy i materiálů používaných ve stavebních konstrukcích v jaderné energetice. Jsou zde vyšetřovány geologické poměry, které jsou důležité při zakládání těchto strategických staveb. Jsou zde vyšetřovány stavební materiály, jako beton a ocel, a to i za extrémních podmínek dlouhodobého zahřívání, požáru, chemické agresivity. Je zde též vyšetřováno proudění vody, jehož znalost je zásadní při projektování chladicího systému elektráren. Níže jsou vyjmenovány jednotlivé laboratoře, které mají vztah k jaderné energetice. Experimentální centrum Toto centrum působí jako akreditované pracoviště v oblasti zkušebnictví stavebních konstrukcí a materiálů. Provádí experimentální práce vědecko-výzkumné povahy a odborný servis stavebním firmám jak ve své laboratoři, tak v podmínkách in-situ. V rámci výuky se zde studenti seznamují se základními metodami experimentálního výzkumu mechanických vlastností stavebních materiálů a konstrukcí 32

34 Centrum experimentální geotechniky Toto centrum se zabývá řešením technických a praktických problémů mechaniky hornin a zemin a dále monitoringem speciálních povrchových staveb či podzemních staveb jako jsou podzemní zásobníky a sklady vyhořelých paliv. Chemická a technologická laboratoř Tato laboratoř se zabývá stanovením fyzikálních a chemických vlastností materiálů, jako je kámen, kamenivo, pojiva a další. Laboratoř transportních procesů Tato laboratoř, obdobně jako chemická a technologická laboratoř, se zabývá stanovením fyzikálních parametrů stavebních materiálů v simulovaném prostředí pomocí klimatizačních komor. Studenti se zde v rámci výuky seznamují například s problematikou difuzivity stavebních materiálů a jejich chování v extrémních tepelných podmínkách. Mikromechanická laboratoř Tato laboratoř se zabývá komplexním výzkumem silikátových pojiv, především na bázi cementů a nově i odpadních elektrárenských popílků. Mezi špičkové laboratorní vybavení laboratoře patří tři nanoindentory, environmentální rastrovací elektronový mikroskop s mikroanalyzátorem a elektronovou difrakcí, mikroskop atomových sil, polarizační mikroskop a izotermální kalorimetr. Studenti se zde mohou seznámit s fázovými změnami silikátových pojiv na mikroúrovni vystavených extrémním podmínkám. 33

35 Vodohospodářská laboratoř Tato laboratoř slouží modelovému výzkumu hydraulických jevů v oblasti vodních staveb, vodních toků, vodovodů, čistíren odpadních vod apod. 34

36 Ústav energetiky, Fakulta strojní, ČVUT v Praze Experimentální zařízení Gaslift Experimentální zařízení z plexiskla pro sledování dvoufázového proudění vzduchvoda. Zařízení slouží pro měření rychlostí proudu (pomocí konduktometrů) a vizualizaci způsobu proudění pomocí vysokorychlostní kamery. 35

37 Experimentální zařízení pro výzkum krize varu na drátku Zařízení slouží pro ověřování korelací krize za atmosférických tlaků. Pracuje s vodou do teploty varu. Možnost použití různých typů drátků. Zkoumání vlivu drsnosti povrchu a čistoty povrchu Experimentální zařízení pro simulaci zatopení a obrácení proudu Zařízení slouží pro ověření korelací pro zatopení a obrácení proudu. Tento jev je velice důležitý pro havarijní chlazení aktivní zóny jaderných reaktorů. Zařízení pracuje na atmosférickém tlaku za pokojových teplot. Experimentální zařízení pro výzkum krize varu na drátku Experimentální zařízení pro simulaci zatopení a obrácení proudu Zařízení pro ověření kolektoru barbotážní nádrže JE Temelín Zařízení slouží pro ověření parametrů nového kolektoru pro barbotážní nádrž JE Temelín. Je třeba ověřit nárůst tlaku v nádrži a chování dvoufázového proudění v nádrži. 36

38 Experimentální zařízení pro simulaci regulace výšky hladiny v nádrži Zařízení slouží ke stanovení výšky hladiny v nádrži a jeho regulaci pomocí škrcení na výtlaku čerpadla. Uzavřený regulační obvod je tvořen snímačem výšky hladiny, PID regulátorem a elektricky ovládaným škrtícím ventilem jako akčním členem. Regulační ventil na odtokovém potrubí horní nádrže slouží k nastavení rychlosti poklesu výšky hladiny v nádrži s možností sledovat odezvu regulačního obvodu na změnu odběru kapaliny. Neutronová kamera Hliníkové vodotěsné zařízení na scatter neutron tomografiii pro použití v jaderném reaktoru. Vyrobeno z 6061 hliníku, svařeno ve speciální atmosféře, za použití procentního stínění. Umožňuje instalaci detektoru jak tepelných tak rychlých neutronů a použití jak s komorou tak i bez ní. Testováno na hloubku 15m. Funkční 1:1 model okraje reaktorové nádoby LWR Funkční 1:1 model okraje reaktorové nádoby LWR reaktoru pro studium radiačních vlastností na rozhraní železo-vzduch. Měnitelná geometrie i kompozice, vodotěsné a nekorodující provedení. 37

39 Zařízení pro ověření kolektoru barbotážní nádrže JE Temelín Experimentální zařízení pro simulaci regulace výšky hladiny v nádrži 38

40 Katedra energetických zařízení, Fakulta strojní, TU v Liberci Laboratoř CFD: Katedra energetických zařízení disponuje několika licencemi komerčního programu Fluent (Ansys) pro numerické simulace proudění. Tento program se využívá především k výuce a také k řešení některých projektů. Mimo komerčního programu Fluent je také využíván program Opean Foam a také byl vyvinut vlastní kód pro simulaci proudění nestlačitelných tekutin s turbulentními modely DDES, zvláště užívaný pro simulaci proudění vodivých kapalin v rotačním magnetickém poli. Vizualizace proudění oleje v ozubených převodech V rámci spolupráce s firmami byl na katedře rozvíjen výzkum v oblasti vizualizace a simulace proudění oleje v převodových skříních. Kdy byl sledován ostřik oleje mechanicky namáhaných částí např. ložisek a místa záběru soukolí. S tím současně byl sledován vliv kavitace na ozubení. Měřící zařízení pro zjišťování charakteristik proudění v klimatizační jednotce Katedra má relativně dlouhou tradici spolupráce s firmami, zabývajícími se výrobou klimatizačních zařízení (GEA Heat Exchanger, 2VV, Recutech). Katedra disponuje různými zařízeními pro určení charakteristik proudění v klimatizačních soustavách. Měření charakteristik proudění v ejektoru Měřící trať pro měření charakteristik proudění v ejektoru je určena především pro základní výzkum závislosti charakteru proudění (rychlost, tlak, objem přisátí vzduchu) v závislosti na vstupní rychlosti ejektorové trysky, geometrii trysky atd. 39

41 Vizualizace proudění oleje v ozubených převodech Měřící zařízení pro zjišťování charakteristik proudění v klimatizační jednotce Ejektor Ejektor - detail Měřící zařízení pro optimalizaci akumulačních nádrží na teplou vodu Toto zařízení je určeno především pro optimalizaci vnitřní geometrie nádrže, tak aby nedocházelo k teplotnímu rozvrstvení v nádrži a aby teplotní nabíjení a vybíjení trvalo co nejkratší dobu. Termoakustický motor V rámci výzkumu možností aplikace termoakustického motoru byl na katedře postaven jeho model. Zkoumají se základní charakteristiky a vlastnosti samotného zařízení, které mimo klasické termické výměny využívá i stojaté rezonance vzduchu v zařízení. 40

42 Rychlostní clonková trať Katedra má k dispozici malou clonkovou trať pro určení charakteristik malých ventilátorů. Měřící zařízení pro optimalizaci akumulačních nádrží na teplou vodu Rychlostní clonková trať Termoakustický motor Turbokompresor Katedra disponuje měřící tratí pro zjišťování charakteristik proudění vysokých rychlostí. Hlavní součástí zařízení je digitálně řízený turbokompresor s nominálním výkonem 3500 m 3 /h a přetlakem 1,5 bar. Vizualizace vysokorychlostního proudění šlírovacím přístrojem Katedra disponuje zařízením pro vizualizaci vysokorychlostního proudění pomocí metody šlíru. Simulovaný kanál s tryskou je modelován z čiré hmoty (sklo, plexisklo ) a přes tento kanál je propouštěno polarizované světlo, které na stínění zobrazí tmavá místa v oblastech, kde v proudění vznikají vysoké gradienty tlaku především rázových vln. Vizualizace pomocí nízko hladinové vany Vizualizace proudění v modelovaných kanálech na hladké desce probíhá pomocí malých světlých částeček, které jsou rozstřikovány na nízkou hladinu tmavé proudící tekutiny na hladké desce s mírným hladinovým spádem. 41

43 Turbokompresor Vizualizace vysokorychlostního proudění šlírovacím přístrojem Vizualizace pomocí nízko hladinové vany Měření vlivu kavitace Měření vlivu kavitace K měření vlivu mechanickému opotřebení pevných materiálů kavitací, je určen především ultrazvukový kavitační generátor. Katedra provádí především základní výzkum chování kavitačních bublinek vznik a zánik kavitačních bublinek a vliv na pevnou stěnu a zároveň interakcí kavitačních bublin s pevnou stěnou. Kromě generování kavitačních bublinek pomocí ultrazvuku, je také k dispozici generátor pomocí elektrického výboje. 42

44 Kalorimetr Lamba metr Laboratoř měření termomechanických veličin látek Nejzajímavějšími exempláři měřících přístrojů pro zjišťování termomechanických veličin látek jsou dva typy viskozitometrů rotační a vibrační viskozitometr. Dva typy kalorimetrů pro tuhá a kapalná paliva se spalováním čistým kyslíkem, lambdametr pro určení tepelné vodivosti materiálu. Laboratoř laserové anemometrie Laboratoř laserové anemometrie disponuje zařízením pro měření rychlostí metodami LDA a vizualizací vektorového pole proudění pomocí metody PID. Kromě laserového zařízení je k dispozici i software pro zpracování vizualizací např. pro určení hodnot vektorového pole. 43

45 Ústav elektroenergetiky, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, VUT v Brně Laboratoř výroby elektrické energie Laboratoř je zaměřena na problematiku elektrárenství a provozu elektrických strojů. Disponuje sedmi soustrojími (motor generátory), které slouží v laboratorním měření k demonstraci práce synchronního generátoru do distribuční sítě či sítě izolované. Studenti se v laboratorním měření seznámí se způsoby řízení elektrických strojů a základními principy provozu synchronních generátoru v sítích. Laboratoř výroby el. energie Motor-generátorické soustrojí V rámci výzkumu obnovitelných zdrojů a možností jejich spolupráce Ústav elektroenergetiky disponuje několika obnovitelnými zdroji elektrické energie. Na střeše budovy je umístěna malá instalace polykrystalických fotovoltaických panelů, která je doplněna o přesné měření dopadajícího záření pomocí pyranometru. Dále jsou na střeše umístěny dvě větrné turbíny, prvním typem je klasická větrná elektrárna pracují na vztlakovém principu, druhá větrná turbína je typu Savonius a pracuje na odporovém principu. Měření a vyrobená energie je od těchto zařízení odváděna do solární laboratoře, kde jsou nainstalovány olověné akumulační baterie a tepelné čerpadlo. V přízemí budovy B v areálu Technická 12 je umístěna další akumulační baterie. Jedná se o speciální typ Vanad redoxová baterie, jejíž kapacita je závisí na objemu zásobníků roztoku vanadu a kyseliny sírové, do kterého se akumuluje vyrobená energie. Jako záložní zdroj energie je do tohoto uzavřeného systému připojena ještě kogenerační jednotka, která navíc vybavena ještě akumulační nádrží, tak aby bylo možné akumulovat i tepelnou energie vyrobenou pomocí kogenerační jednotky. Solární laboratoř Solární laboratoř disponuje experimentálními modely fotovoltaických článku vyrobených pomocí různých křemíkových technologií. Obdobné technologie jsou zastoupeny i ve formě celých panelů. Pro účely měření fotovoltaických a solárních technologií jsou zde přístroje pro měření radiometrických i fotometrických veličin, natáčecí systémy a různé systémy pro automatizované měření v laboratoři i ve venkovních podmínkách. Tyto solární systémy doplňuje model tepelného čerpadla. 44

46 Fotovoltaická elektrárna Vztlaková větrná turbína Savoniův větrný motor Kogenerační jednotka s akumulační nádrží Vanad redoxová bater Solární laboratoř Akumulační systém (vepředu) s tepelným čerpadlem (vzadu) Laboratoře nekonvenčních přeměn a elektrotepelné techniky Laboratoř poskytuje prostředky pro základní výzkum a výuku v problematice nekonvenčních přeměn energie, které jsou využitelné v oblasti energetiky. Jde především o elektrochemickou, termoelektrickou, termochemickou, ale i termomechanickou či elektromechanickou. Laboratoř je vybavena moderními typy nízkoteplotních membránových palivových článku a elektrolyzérů, které využívají jako palivo vodík. Dále pak staršími palivovými články na KOH. Dále jsou k dispozici Peltierovy články různých rozměrů, demonstrační jednotka se Stirlingovým motorem či experimentální model Savoniova motoru. V oblasti akumulace disponuje laboratoř různými typy akumulačních baterií od olověných až po moderní články LiFePo4 a sáčky s tepelně chemickým akumulačním médiem. Laboratoř elektrotepelné techniky je vybavena zařízeními pro zkoumání jevů v oblastech kalorimetrie, přenosu tepla a výpočtů topných systémů uzavřených topných článků. Laboratoř rovněž umožňuje provádění kalibrace teplotních čidel při měření teploty a ověřování účinnosti různých tepelných ohřevů. Laboratoř je vybavena přístroji pro bezkontaktní měření vysokých teplot na principu vláknového pyrometru, termočlánkovými a odporovými teploměry, 45

47 vakuovou sušárnou, kalorimetrem a v neposlední řadě i bezkontaktním radiačním teploměrem RAYTEK. Laboratoř elektrických sítí Laboratoř elektrických sítí disponuje modely různých typů elektrických sítí od napěťové hladiny 400 kv až po modely distribučních sítí 400 V, zároveň tato laboratoř disponuje několika modely kompenzačních jednotek, tak aby mohly být simulovány různé stavy sítí, které se v běžné praxi vyskytují. Zároveň laboratoř Kalorimetr Vakuová sušárna disponuje i modelem stejnosměrné sítě pro zkoumání zkratových poměrů v síti. K dispozici jsou v současnosti v laboratoři modely kompenzace manuální stupňovité, automatické stupňovité a automatické plynulé regulace SCV. Laboratoř el. sítí Laboratoř elektrických ochran Modely sítí, boxované multimetry SMP44 a regulátor NOVAR 1104 Laboratoř elektrických je využívána pro demonstraci historických a současných způsobů ochrany elektrických zařízení v případech, kdy se vyskytne v elektrizační síti nestandardní stav, který by mohl zapříčinit poškození nebo zničení chráněného zařízeni. Laboratoř je zaměřena zejména na ochrany zařízení, které se vyskytující v přenosových a distribučních sítích tj. generátory, transformátory a venkovní a kabelová vedení. Z toho důvodu je laboratoř vybavena staršími typy klasických reléových distančních ochran, ale i moderními číslicovými a digitálními ochranami včetně několika generátorů testovacích signálů. Laboratoře diagnostiky, kvality elektrické energie a EMC Laboratoř diagnostiky se zaměřuje na základní diagnostické postupy, kam patří rozpoznávání příčin vad, stanovování poruch a jejich spojitostí. Mezi podrobněji zkoumanou problematiku patří zjišťování stavu zařízení pomocí diagnostiky hlukových emisí, zjišťování vnitřního stavu vinutí elektrických točivých strojů pomocí rázové vlny, diagnostika poruchy kabelových vedení pomocí 46

48 refraktometru, vyhledávání rozvíjejících se poruch pomocí termo kamery a diagnostika vibrací točivých stojů pomocí akcelerometru. Laboratoř el. ochran Ochranné vývodové terminály Stínící kobka s vysokonapěťovým generátorem Tectra TRANSIENT 2000 Rázový generátor PSG 204 A Termovizní kamera FLIR SG Laboratoř kvality elektrické energie slouží ke zkoumání různých typů nízkofrekvenčního rušení, elektromagnetické kompatibility spotřebičů v nízkofrekvenční oblasti a možností zpětného rušení spotřebičů. Dále se specializuje na měření v oblasti nízkofrekvenčního elektromagnetického rušení šířeného po vedení, které souvisí s kvalitou elektrické energie. V rámci této laboratoře je možné zabývat se podmínkami dodávky kvalitní elektrické energie, mechanizmy a zdroji nízkofrekvenčního rušení šířeného po vedení a principy a postupy zajištění slučitelnosti spotřebičů s napájecí sítí. Laboratoř ionizujícího záření Ionizační laboratoř slouží k získávání základních poznatků o různých druzích ionizačního záření. V rámci této laboratoře je možné zkoumat možnosti šíření, stínění a vlastnosti různých typů ionizačního záření. Pro různé typy měření je laboratoř vybavena sadou měřících a osobních dozimetrů a pro stanovení hmotnosti vzorků i přesnými váhami, které měří s přesností na 0,0001g. Zároveň je vybavena všemi potřebnými prostředky pro zacházení s nevýznamnými zdroji ionizujícího záření, takže lze v podmínkách laboratoře prakticky vyzkoušet i všechny standardní manipulace s různými typy zářičů. Pro tyto účely laboratoř disponuje gama spektrometry LaBr 3 (Ce) s krystalem 1x1x1 palec a NaI (Tl) s krystalem 4x4x4 palce, detektorem alfa/beta záření RadEye HEC, více účelovým detektorem povrchové kontaminace RadEye BR-20 ER, sadou osobních dozimetrů a dvěma přesnými váhami KERN s vnitřní kalibrací. 47