Gegenstand des Vorhabens im Rahmen der WTZ mit Russland ist die Versprödung des Reaktordruckbehälters infolge der Strahlenbelastung mit schnellen Neutronen im kernnahen Bereich. Um den Einfluss von bestrahlungsinduzierten Gitterdefekten auf die mechanischen Eigenschaften zu ermitteln, wurden analytische Berechnungen zum Einfluss von Hindernissen auf die Beweglichkeit von Versetzungen und damit auf die Ausbildung einer plastischen Zone an der Rissspitze durchgeführt. Es wird demonstriert, dass sich die an der Rissspitze entstehenden Versetzungen an dem Hindernis (bestrahlungsinduzierte Punktdefekte) aufstauen. In Abhängigkeit der Rissbelastung KI und der Entfernung des Hindernisses von der Rissspitze werden die Versetzungsdichte und das durch den Versetzungsstau verursachte Spannungsfeld berechnet. Mit Hilfe von Experimenten zur Neutronenkleinwinkelstreuung (SANS - small angle neutron scattering) an verschiedenen WWER-Stählen und Modelllegierungen wurden Größenverteilungen und die Volumenanteile der strahleninduzierten Defekte für verschiedene Bestrahlungszustände (Fluenzen, Bestrahlungstemperaturen) ermittelt. Es wurde gezeigt, dass sich die strahleninduzierte Werkstoffschädigung durch Wärmebehandlung weitgehend wieder ausheilen lässt. Nach der thermischen Ausheilung ist der Werkstoff bei erneuter Bestrahlung weniger anfällig für strahleninduzierte Defekte. Die Ergebnisse der SANS-Untersuchungen wurden mit der Änderung der mechanischen Eigenschaften (Härte, Streckgrenze und Sprödbruchübergangstemperatur) korreliert. Mit der kinetischen Gitter-Monte-Carlo-Methode wurden numerische Sensitivitätsstudien zum Einfluss des Cu-Gehalts auf die Stabilität von Defekt-Clustern durchgeführt. Die Berechnungen zeigen, dass die Anwesenheit von Cu-Atomen zur Bildung von langlebigen Defekten führt. Dabei werden Leerstellen in Cu/Leerstellen-Cluster eingefangen. Leerstellen in reinem Eisen sind bei Bestrahlungstemperaturen von 270 °C dagegen nicht stabil, die Lebensdauer liegt zwischen 0.01 s und 1 s. Die kritische Cu-Konzentration, ab welcher stabile Defekte entstehen, beträgt ca. 0.1 Masseprozent.

Parameters of Heine and Abarenkov potential has been computed in this paper for twenty two hexagonal closed pack (hcp) crystals. From the minimization of structure dependent energy of the pure crystal the inter-relation between the two parameters of the potential is first determined. Calculation uses pseudopotential technique with nine different exchange and correlation functions and either only available experimental value of vacancy formation energy (E1vF) or that obtained from an empirical relation based on other experimental parameters (Melting temperature, cohesive energy or activation energy) as tool. The variation of E1vF with parameter A of HAP and different exchange and correlation functions (ECF) show sharp fall in E1vF near very small value of A after which it shows constancy for all hcp crystals. Comparison is made with parameter of Ashcroft model also. For Aschroft this variation is almost flat showing averageness while for Heine and Abarenkov sharp variations are there from one hcp crystal to other.

Foundry is an industry that is both very old and very forward-looking. It is an essential base for several industrial sectors in today’s world. However, the metal casting industry faces a lot of challenges, including quality. There is a need for a converging system that orients all the resources towards meeting the quality requirements throughout the whole process. Zero Defect Manufacturing (ZDM) is a concept that aims to meet this need by adopting the four strategies of Detection, Prevention, Prediction and Repair. In that context, ZDM has been a subject of several collaborations between industrial sectors and the scientific community given its importance to the industrial field. Nevertheless, there is a lack of research into the implementation of this concept in certain types of industries, such as foundries. This thesis aims to fill this gap by presenting a generic review and a better understanding of the implementation of the ZDM approach in foundries. A systematic literature study has been conducted and the result has been compared to the empirical data collected via interviews with managers working in the metal casting industry. It was found that the nine key enablers of ZDM implementation in foundries are 1) Sensors & embedded systems, 2) AI & DigitalTwins, 3) Advanced robotics, 4) Connectivity & mobility, 5) Cloud computing, 6) Edge computing, 7) Forecasting & Modelling, 8) Business Solutions, 9) Intelligence & control systems. Automation enhances ZDM in foundries by enabling continuous and consistent data collection throughout the whole process. Ensuring skilled labour in specific disciplines such as PLC programming and statistics is seen to be a major challenge for foundries. At the end of the thesis, propositions for future studies in the field of ZDM in foundries and the role of future technologies, such as metal 3D printing, are proposed.

In traditional industrial manufacturing, due to the limitations of science and technology, manual inspection methods are still used to detect product surface defects. This method is slow and inefficient due to manual limitations and backward technology. The aim of this thesis is to research whether it is possible to automate this using modern computer hardware and image classification of defects using different deep learning methods. The report concludes, based on results from controlled experiments, that it is possible to achieve a dice coefficient of more than 81%.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erzeugung und Detektion von Defekten im Halbleiter Zinkoxyd (ZnO). Der Fokus liegt dabei auf der Verwendung raumladungszonenspektroskopischer Techniken zur Detektion und Charakterisierung elektronischer Defektzustände. Es werden theoretische Aspekte von Raumladungszonen an Halbleitergrenzflächen und den darin enthaltenen elektronischen Defektzuständen behandelt. Das elektrische Potential in der Raumladungszone genügt einer nichtlinearen, eindimensionalen Poissongleichung, für die bekannte, näherungsweise Lösungen vorgestellt werden. Für eine homogen dotierte Raumladungszone gelang es, die exakte Lösung des Potentialverlaufs als Integral anzugeben und einen analytischen Ausdruck für die Kapazität der Raumladungszone zu berechnen. Desweiteren werden transiente und oszillatorische Lösungen der Differentialgleichung zur Beschreibung der Zeitentwicklung der Besetzungswahrscheinlichkeit von Defektzuständen für verschiedene experimentelle Bedingungen betrachtet. Sämtliche raumladungszonenspektroskopischen Experimente können durch geeignete Lösungen dieser beiden Differentialgleichungen beschrieben werden. Für die Fälle, für die keine analytischen Lösungen bekannt sind, wurde ein numerisches Modell entwickelt. Die Experimente wurden an ZnO Dünnfilmproben durchgeführt, welche mittels gepulster Laserablation auf Korundsubstraten abgeschieden wurden. Zur Erzeugung von Defekten wurden entweder Ionen in die Proben implantiert, die Proben mit hochenergetischen Elektronen bzw. Protonen bestrahlt oder einer thermischen Behandlung unterzogen. Die Raumladungszonen wurden durch Schottkykontakte realisiert. Durch die raumladungszonenspektroskopischen Verfahren, Kapazitäts-Spannungs Messungen, Admittanzspektroskopie, Deep-Level Transient Spectroscopy (DLTS), Minority Carrier Transient Spectroscopy, optische DLTS, Photokapazitäts- und Photostrommessungen, sowie der optischen Kapazitäts-Spannungs Messung konnten Defektzustände in der gesamten ZnO Bandlücke nachgewiesen werden. Durch Vergleiche der gemessenen Defektkonzentrationen in einer unbehandelten Referenzprobe mit denen in behandelten Proben konnten Aussagen über die experimentellen Bedingungen, unter denen intrinsische Defekte entstehen bzw. ausheilen, gewonnen und mit Stickstoff- bzw. Nickel- in Zusammenhang stehende Defekte identifiziert werden. Für eine Vielzahl untersuchter Defektzustände konnten die thermische Aktivierungsenergie der Ladungsträgeremission, Querschnitte für den Einfang freier Ladungsträger sowie die spektralen Photoionisationsquerschnitte bestimmt werden. Aus diesen Eigenschaften sowie den experimentellen Bedingungen unter denen der Defekt bevorzugt gebildet wird, wurden Rückschlüsse auf die mikroskopische Struktur einiger Defekte gezogen.

<p>We focus on two complexity measures of words that are invariant under the operation of reversal of a word: the palindromic defect and the MP-ratio.The palindromic defect of a given word w is dened by jwj + 1&nbsp;&nbsp; jPal(w)j, where jPal(w)j denotes the number of palindromic factors of w. We study innite words, to which this de&nbsp; nition can be naturally extended. There are many results in the literature about the so- called rich words (words&nbsp; of defect 0), while words of nite positive defect have been studied signicantly less; for some time (until recently) it was not known whether there even exist such words that additionally are aperiodic and have their set of factors closed under reversal. Among the rst examples that appeared were the so-called highly potential words. In this&nbsp; thesis we present a much more general construction,which gives a wider class of words, named generalized highly potential words, and analyze their signicance within the frames of combinatorics on words.The MP-ratio of a given n-ary&nbsp; word w is dened as the quotient jrwsj jwj ,where r and s are words such that the word rws is minimal- palindromic and that the length jrj + jsj is minimal possible; here, an n-ary word is called minimal-palindromic if it does not contain palindromic subwords of length greater than jwj n . In the binary case, it was proved that the MP-ratio is well-dened and that it is bounded from above by 4, which is the best possible upper bound. The question of well- denedness of the MP-ratio for larger alphabets was left open. In this thesis we solve that&nbsp; question in the ternary case: we show that the MP-ratio is indeed well-dened in the ternary case, that it is bounded from above by the constant 6 and that this is the best possible upper bound.</p> / <p>Izucavamo dve mere slozenosti reci koje su invarijantne u odnosu na operaciju preokretanja reci: palindromski defekt i MP-razmeru date reci.Palindromski defekt reci w denise se kao jwj + 1&nbsp;&nbsp; jPal(w)j, gde jPal(w)j predstavlja broj palindromskih faktora reci w. Mi izucavamo beskonacne reci, na koje se ova denicija moze prirodno prosiriti. Postoje mnogobrojni rezultati u vezi sa tzv. bogatim recima (reci cije je defekt 0), dok se o recima sa konacnim pozitivnim defektom relativno malo zna; tokom jednog perioda (donedavno) nije bilo poznato ni da li uopste postoje takve reci koje su,dodatno, aperiodi cne i imaju skup faktora zatvoren za preokretanje. Medu prvim primerima koji su se pojavili u literaturi su bile tzv. visokopotencijalne reci. U disertaciji cemo predstaviti znatno opstiju konstrukciju, kojom se dobija znacajno sira klasa reci, nazvanih uop stene visokopotencijalne reci, i analiziracemo njihov znacaj u okvirima kombinatorike na recima.MP-razmera date n-arne reci w denise se kao kolicnik jrwsj jwj , gde su r i s takve da je rec rws minimalno-palindromicna, i duzina jrj + jsj je najmanja moguca; ovde, za n-arnu rec kazemo da je minimalno-palindromicna ako ne sadrzi palindromsku podrec duzine vece od&nbsp; jwj n&nbsp; . U binarnom slucaju dokazano je da je MP-razmera dobro&nbsp; denisana i da je ogranicena odozgo konstantom 4, sto je i najbolja moguca granica. Dobra denisanost MP-razmere za vece alfabete je ostavljena kao otvoren problem. U ovoj tezi resavamo taj problem u ternarnom slucaju: pokazacemo da MP- razmera jeste dobro de-nisana u ternarnom slucaju, da je ogranicena odozgo sa 6, i da se ta granica ne moze poboljsati.<br />&nbsp;</p>

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第18981号 / 工博第4023号 / 新制||工||1619(附属図書館) / 31932 / 京都大学大学院工学研究科材料工学専攻 / (主査)教授 松原 英一郎, 教授 邑瀬 邦明, 教授 宇田 哲也 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Philosophy (Engineering) / Kyoto University / DGAM

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