<p>Arbetet är ett samarbete med företaget Gisip AB. Företaget sysslar med värmesystem med fokus på mikrovågsteknik. De vill ha ett verktyg för att kunna simulera sinverksamhet och tillverkning. Detta arbete syftar till att utvärdera användbarheten av ljussättningstekniken fotonmappning som grund för att simulera mikrovågor. För att skala ned systemet valdes spridningen av mikrovågor som fokus för arbetet.</p><p>En applikation implementerades som genererar texturer för att visa spridningen av systemet. Dessa texturer visar var fotonerna från systemet har studsat mot väggarna i en simulerad metallåda med en mikrovågsgivare, magnetron, ansluten i en av metallådans sidor. Vidare genereras även antalet skärningar med ett antal sfärer som är utplacerade i lådan för att representera flaskor med vatten som användes vidanalysen av ett liknade verkligt system.</p><p>Resultatet tyder på att fotonmappning är en bra teknik att jobba vidare med men det är väldigt mycket jobb att få ett komplett fungerande verktyg.</p>

Arbetet är ett samarbete med företaget Gisip AB. Företaget sysslar med värmesystem med fokus på mikrovågsteknik. De vill ha ett verktyg för att kunna simulera sinverksamhet och tillverkning. Detta arbete syftar till att utvärdera användbarheten av ljussättningstekniken fotonmappning som grund för att simulera mikrovågor. För att skala ned systemet valdes spridningen av mikrovågor som fokus för arbetet. En applikation implementerades som genererar texturer för att visa spridningen av systemet. Dessa texturer visar var fotonerna från systemet har studsat mot väggarna i en simulerad metallåda med en mikrovågsgivare, magnetron, ansluten i en av metallådans sidor. Vidare genereras även antalet skärningar med ett antal sfärer som är utplacerade i lådan för att representera flaskor med vatten som användes vidanalysen av ett liknade verkligt system. Resultatet tyder på att fotonmappning är en bra teknik att jobba vidare med men det är väldigt mycket jobb att få ett komplett fungerande verktyg.

<p>The aim with this study was to investigate the effects a change of manufacturing process would have on the mechanical properties of drill bits made of a WC/Co composite used for stone cutting. The method used today is sintering, where the material is heated in a conventional sintering oven. The other method was microwave sintering, where the material is heated by radiation in the microwave region. Also an investigation of the manufacturing cost were made.</p><p>The main difference between the two heating methods is that the conventional way is a rather slow process and the microwave method is very fast. The material is also heated homogeniously in the method with mirowaves, aposed to the case with the conventional sintering where the material is heated from the outside in.</p><p>This makes the material harder and more wear resistent. Another positive effect is that the pysical properties of the drill bits is easier to controll, because of the very small grain growth due to the short process time.The cost of manufacturing these drill bits by microwave sintering does not exceed the cost of the conventionall sintering.</p>

The aim with this study was to investigate the effects a change of manufacturing process would have on the mechanical properties of drill bits made of a WC/Co composite used for stone cutting. The method used today is sintering, where the material is heated in a conventional sintering oven. The other method was microwave sintering, where the material is heated by radiation in the microwave region. Also an investigation of the manufacturing cost were made. The main difference between the two heating methods is that the conventional way is a rather slow process and the microwave method is very fast. The material is also heated homogeniously in the method with mirowaves, aposed to the case with the conventional sintering where the material is heated from the outside in. This makes the material harder and more wear resistent. Another positive effect is that the pysical properties of the drill bits is easier to controll, because of the very small grain growth due to the short process time.The cost of manufacturing these drill bits by microwave sintering does not exceed the cost of the conventionall sintering.

En frekvensselektiv yta har en förmåga att välja och separera ut olika frekvenser. Inom bland annat kommunikationsteknik finns det ett intresse för dessa ytor. Detta examensarbete har fört ihop textil med denna tekniska applikation. Stela konstruktioner har översatts till textila konstruktioner med typiska textila egenskaper såsom böjlighet och elasticitet. Tidigare forskning har visat att det är möjligt att skapa textila ytor med frekvensselektiva egenskaper. Denna studie har spunnit vidare på detta och inbegriper ett flertal metoder där de textila materialens egenskaper och konstruktion nyttjas. Syftet har varit att undersöka hur textil kan användas i frekvensselektiva ytor och ifall textiltypiska egenskaper kan ge dessa ytor funktioner som inte annars är möjliga. Den teoretiska referensramen beskriver det elektromagnetiska fältet och de frekvenserna inom mikrovågsområdet vilket mätning utförs på samt mer ingående om frekvensselektiva ytors funktion. Både vävda och stickade prover har skapats och dessa har undersökts utifrån hur töjning, metalltäthet samt en multilagereffekt påverkar de frekvensselektiva egenskaperna. Detta har gjorts med elastiska vävkonstruktioner och uppbyggnad av ledande material med hjälp av en i tjockare och tätare bindning men också stapling av flera ytor ovanpå varandra. Resultatet presenteras i grafer av de mätningar som utförts och styrker slutsatsen som säger att det är möjligt att modifiera frekvensselektiviteten med hjälp av textila egenskaper. / Program: Textilingenjörsutbildningen

Detta arbete undersöker möjligheterna med att simulera mikrovågor i ett slutet system. Systemet implementeras med en redan befintlig teknik kallad ray tracing. Ray tracing är en ljussättningsteknik som går ut på att simulera fotoners rörelse mellan ljuskälla och betraktare i en miljö man önskar ljussätta, och sedan belysa de områden som blir träffade för att på detta vis rendera en bild. Fotoner och mikrovågor har egenskaper som liknar varandra då de båda är elektromagnetism med olika våglängder. Ray tracing är en krävande algoritm då många uträkningar för varje foton måste utföras varje uppdatering. Därför har algoritmen implementerats med CUDA, ett bibliotek från Nvidia som gör det möjligt att använda GPU:n som ett generellt beräkningssystem. Detta är lämpligt för just den här typen av problem då GPU:ns arkitektur är ämnad för multipla, parallella uträkningar.

Mitt i Europas växande beroende av extern antimonproduktion har Europeiska kommissionen konsekvent betonat ett växande gap mellan utbud och efterfrågan sedan 2014. Som svar på denna utmaning riktade sig denna studie mot sekundära antimonkällor från underutnyttjade rester av guld, koppar och blymalm, som för närvarande utgör ett miljöproblem. Genom noggranna experiment, fastställde vi att optimal antimonurlakning uppnås vid 120 °C inom 2 timmar med en 250 g/L Na2S och 60 g/L NaOH-blandning. Detta tillvägagångssätt accentuerar selektiv extraktion, förbättrar antimonåtervinningen och minimerar kopparinterferens. En innovativ aspekt av denna studie var användandet utav mikrovågsassisterad urlakning, vilket visar fördelar i både utvinningseffektivitet och bevarande av mineralstrukturer jämfört med traditionella metoder. Våra resultat stöds av flera analytiska verktyg och ger en första förståelse, även om detaljerna kring mikrovågsassisterad urlakning och dess skalbarhet motiverar ytterligare utforskning. Denna studie introducerar en metod för urlakning av antimon från koppargruvavfall och föreslår ett motsvarande återvinningssystem som kan vara ekonomiskt lönsamt. Sådana ansträngningar kan ge ett blygsamt bidrag till att lindra den nuvarande situationen. / Amid Europe's growing reliance on external antimony production, the European Commission has consistently emphasized an expanding supply-demand gap since 2014. Responding to this challenge, our research targeted secondary antimony sources from underutilized residues of gold, copper, and lead ore processing, which currently pose environmental concerns. Through meticulous experimentation, we determined that optimal antimony leaching is achieved at 120°C within 2 hours, using a 250 g/L Na2S and 60 g/L NaOH mixture. This approach accentuates selective extraction, enhancing antimony recovery and minimizing copper interference. An innovative facet of this study was the adoption of microwave-assisted leaching, demonstrating advantages in both extraction efficiency and mineral structure conservation over traditional methods. Our results, backed by multiple analytical tools, provide an initial understanding, though areas like the specifics of microwave-assisted leaching and its scalability warrant further exploration. This study introduces a method for leaching antimony from copper mining waste and suggests a corresponding recycling system that may be economically viable. Such endeavors might offer a modest contribution to alleviating the present situation.

High-power microwave, HPM, systems can be used as non-lethal weapons with the ability to destroy or disturb electronics, by damaging internal circuits and inducing high currents. Today microwave sources are being developed with peak powers exceeding 1 GW, one of these devices is the vircator, a narrowband source which is unique to the HPM community. In order to understand and develop microwave sources like the vircator it is necessary to have computer models, as simulations gives an invaluable understanding of the mechanisms involved during operation, saving time and development costs.                                                                  This thesis presents the results from a theoretical analysis and a simulation study using a well known electromagnetic particle-in-cell code, Computer Simulation Technology Particle Studio. The results are then compared to measured data from a HPM system, the Bofors HPM Blackout. The results show that CST PS can be used to design and study the coaxial vircator with good results.

Spiral grain in trees causes trouble to the wood industry, since boards sawn from trees with large grain angle have severe problems with form stability. Measurements of the grain angle under bark enable the optimisation of the refining process. The main objective of this thesis is to study the potential in estimating the grain angle by using microwaves. To do this, electromagnetic modelling and sensitivity analysis are combined. The dielectric properties of wood are different along and perpendicular to the wood fibres. This anisotropy is central for the estimation of the grain angle by means of microwaves. To estimate the grain angle, measurements are used together with electromagnetic modelling for the scattering from plane surfaces and cylinders. Measurement set-ups are proposed to determine the material parameters, such as the grain angle, for plane boards and cylindrical logs. For cylindrical logs both near-field and far-field measurements are investigated. In general, methods for determining material parameters exhibit large errors in the presence of noise. In this case, acceptable levels of these errors are achieved throug using few material parameters in the model: the grain angle and two dielectric parameters, characterising the electrical properties parallel and perpendicular to the fibres. From the case with plane boards, it is concluded that it is possible to make use of the anisotropy of wood to estimate the grain angle from the reflected electromagnetic field. This property forms then the basis of the proposed methods for the estimation of the grain angle in cylindrical logs. For the proposed methods, a priori knowledge of the moisture content or temperature of the wood is not needed. Furthermore, since the anisotropy persist also for frozen wood, the method is valid for temperatures below zero degrees Celsius. For the case with cylindrical logs, sensitivity analysis is applied to the near-field as well as the far-field methods, to analyse the parameter dependence with respect to the measurement model and the errors introduced by noise. In this sensitivity analysis, the Cram\'r-Rao bound is used, giving the best possible variance for estimating the parameters. The levels of the error bounds are high, indicating a problematic estimation problem. However, the feasibility of accurate estimation will be improved through higher signal-to-noise ratios, repeated measurements, and better antenna gain. The sensitivity analysis is also useful as an analytical tool to understand the difficulties and remedies related to the method used for determining material parameters, as well as a practical aid in the design of a measurement set-up. According to the thesis, grain angle estimation is possible with microwaves. The proposed methods are fast and suitable for further development for in-field use in the forest or in saw mills. / Träd med växtvridenhet orsakar problem i träindustrin eftersom brädor som sågats från träd med stor fibervinkel har problem med formstabiliteten och vrider sig då de torkas. Mätning av fibervinkeln under bark möjliggör optimering av förädlingsprocessen. I den här avhandlingen kombineras elektromagnetisk modellering och känslighetsanalys för att undersöka möjligheterna att bestämma fibervinkeln med mikrovågor. De elektriska egenskaperna hos trä är olika längs med och vinkelrätt mot fibrerna. Den här anisotropin är utgångspunkten för att bestämma fibervinkeln med hjälp av mikrovågor. För att skatta fibervinkeln används mätningar tillsammans med elektromagnetisk modellering för spridningen från plana ytor och cylindrar. Mätuppställningar föreslås för problemet att skatta materialparametrar, såsom fibervinkeln, i plana brädor och cylindriska stockar. För cylindriska stockar undersöks både närfälts- och fjärrfältsmätningar. I allmänhet har metoder för skattning av materialparametrar stora fel då systemet innehåller brus. Här erhålls acceptabla fel genom att använda få materialparametrar i modelleringen. De materialparametrar som används är fibervinkeln och två dielektriska parametrar som karakteriserar de elektriska egenskaperna längs med och vinkelrätt mot träfibern. Slutsatsen från fallet med plana brädor är att det är möjligt att använda anisotropin hos trä och dess påverkan på ett reflekterat elektromagnetiskt fält för att skatta fibervinkeln. Detta är grunden i de metoder som föreslås för cylindriska stockar. För samtliga metoder så gäller att varken fukthalt eller temperatur behöver vara kända på förhand. Eftersom anisotropin kvarstår också för fruset trä så är metoderna användbara även för temperaturer under noll grader Celsius. För fallet med cylindriska stockar används känslighetsanalys på både närfälts- och fjärrfältsmetoderna för att analysera parameterberoendet i uppmätt data samt felen som introduceras av brus. I den här känslighetsanalysen används Cram\'{e}r-Rao gränsen som ger den bästa möjliga variansen för skattning av parametrarna. Nivåerna på gränserna är höga vilket indikerar att det är ett svårt estimeringsproblem. Möjligheterna att skatta parametrarna noggrant förbättras genom bättre signal-brus förhållande, upprepade mätningar samt ökad antennstyrka. Känslighetsanalysen är också användbar som ett analytiskt verktyg för ökad förståelse för problem och möjligheter relaterade till metoden för att skatta parametrarna och som ett praktiskt stöd för design av en mätuppställning. Enligt avhandlingen är skattning av fibervinkel möjlig med mikrovågor. De föreslagna metoderna är snabba och lämpliga att utveckla vidare för användning i skogen eller i sågverk.

<p>Spiral grain in trees causes trouble to the wood industry, since boards sawn from trees with large grain angle have severe problems with form stability. Measurements of the grain angle under bark enable the optimisation of the refining process. The main objective of this thesis is to study the potential in estimating the grain angle by using microwaves. To do this, electromagnetic modelling and sensitivity analysis are combined.</p><p>The dielectric properties of wood are different along and perpendicular to the wood fibres. This anisotropy is central for the estimation of the grain angle by means of microwaves. To estimate the grain angle, measurements are used together with electromagnetic modelling for the scattering from plane surfaces and cylinders. Measurement set-ups are proposed to determine the material parameters, such as the grain angle, for plane boards and cylindrical logs. For cylindrical logs both near-field and far-field measurements are investigated. In general, methods for determining material parameters exhibit large errors in the presence of noise. In this case, acceptable levels of these errors are achieved throug using few material parameters in the model: the grain angle and two dielectric parameters, characterising the electrical properties parallel and perpendicular to the fibres.</p><p>From the case with plane boards, it is concluded that it is possible to make use of the anisotropy of wood to estimate the grain angle from the reflected electromagnetic field. This property forms then the basis of the proposed methods for the estimation of the grain angle in cylindrical logs. For the proposed methods, a priori knowledge of the moisture content or temperature of the wood is not needed. Furthermore, since the anisotropy persist also for frozen wood, the method is valid for temperatures below zero degrees Celsius.</p><p>For the case with cylindrical logs, sensitivity analysis is applied to the near-field as well as the far-field methods, to analyse the parameter dependence with respect to the measurement model and the errors introduced by noise. In this sensitivity analysis, the Cram\'{e}r-Rao bound is used, giving the best possible variance for estimating the parameters. The levels of the error bounds are high, indicating a problematic estimation problem. However, the feasibility of accurate estimation will be improved through higher signal-to-noise ratios, repeated measurements, and better antenna gain. The sensitivity analysis is also useful as an analytical tool to understand the difficulties and remedies related to the method used for determining material parameters, as well as a practical aid in the design of a measurement set-up.</p><p>According to the thesis, grain angle estimation is possible with microwaves. The proposed methods are fast and suitable for further development for in-field use in the forest or in saw mills.</p> / <p>Träd med växtvridenhet orsakar problem i träindustrin eftersom brädor som sågats från träd med stor fibervinkel har problem med formstabiliteten och vrider sig då de torkas. Mätning av fibervinkeln under bark möjliggör optimering av förädlingsprocessen. I den här avhandlingen kombineras elektromagnetisk modellering och känslighetsanalys för att undersöka möjligheterna att bestämma fibervinkeln med mikrovågor.</p><p>De elektriska egenskaperna hos trä är olika längs med och vinkelrätt mot fibrerna. Den här anisotropin är utgångspunkten för att bestämma fibervinkeln med hjälp av mikrovågor. För att skatta fibervinkeln används mätningar tillsammans med elektromagnetisk modellering för spridningen från plana ytor och cylindrar. Mätuppställningar föreslås för problemet att skatta materialparametrar, såsom fibervinkeln, i plana brädor och cylindriska stockar. För cylindriska stockar undersöks både närfälts- och fjärrfältsmätningar. I allmänhet har metoder för skattning av materialparametrar stora fel då systemet innehåller brus. Här erhålls acceptabla fel genom att använda få materialparametrar i modelleringen. De materialparametrar som används är fibervinkeln och två dielektriska parametrar som karakteriserar de elektriska egenskaperna längs med och vinkelrätt mot träfibern.</p><p>Slutsatsen från fallet med plana brädor är att det är möjligt att använda anisotropin hos trä och dess påverkan på ett reflekterat elektromagnetiskt fält för att skatta fibervinkeln. Detta är grunden i de metoder som föreslås för cylindriska stockar. För samtliga metoder så gäller att varken fukthalt eller temperatur behöver vara kända på förhand. Eftersom anisotropin kvarstår också för fruset trä så är metoderna användbara även för temperaturer under noll grader Celsius.</p><p>För fallet med cylindriska stockar används känslighetsanalys på både närfälts- och fjärrfältsmetoderna för att analysera parameterberoendet i uppmätt data samt felen som introduceras av brus. I den här känslighetsanalysen används Cram\'{e}r-Rao gränsen som ger den bästa möjliga variansen för skattning av parametrarna. Nivåerna på gränserna är höga vilket indikerar att det är ett svårt estimeringsproblem. Möjligheterna att skatta parametrarna noggrant förbättras genom bättre signal-brus förhållande, upprepade mätningar samt ökad antennstyrka. Känslighetsanalysen är också användbar som ett analytiskt verktyg för ökad förståelse för problem och möjligheter relaterade till metoden för att skatta parametrarna och som ett praktiskt stöd för design av en mätuppställning.</p><p>Enligt avhandlingen är skattning av fibervinkel möjlig med mikrovågor. De föreslagna metoderna är snabba och lämpliga att utveckla vidare för användning i skogen eller i sågverk.</p>