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The present thesis deals with optimization of the formation of thin layers of metallic materials. In the theoretical part was elaborated overview of the implementation of the formation of thin- film structures, particularly using vacuum techniques. Chemical and physical vapor deposition. They were described methods of pretreatment of thin layers. The findings were discussed methods of controlling the pre-treated surface, quality control and mutual adhesion of coating layers. In the experimental part of the pre-treatment methods were selected and applied to selected substrates. Pretreatments were evaluated using a control surface by wetting angles and by atomic force microscopy. Then, the metal structure formed of copper on the pretreated substrates. Implementation by means of magnetron sputtering. Adhesion layers was checked by testing the surface lattice method. The quality was observed by scanning electron microscopy. The results were used to design the technological process of making metal layers.

In dieser Arbeit wird ein Verfahren entwickelt (Infrared Transition Moment Orientational Analysis, IR-TMOA) um die dreidimensionale Ordnung auf molekularer Ebene in infrarot-durchlässigen Systemen zu quantifizieren. Es beruht auf der Messung zahlreicher Infrarotspektren, die unter systematisch variierender Polarisation des einfallenden Lichts und Ausrichtung der Probe relativ zur optischen Achse aufgenommen werden. So wird ein repräsentativer Ausschnitt des dreidimensionalen Absorptionsellipsoids gemessen. Die Tensordarstellung dieses Ellipsoids ist äquivalent zum quadratischen Mittel der Verteilungsfunktion der Orientierung der Übergangsmomente, was wiederum dem Ordnungsparameter entspricht. Von zentraler Bedeutung ist ebenfalls, dass die Ordnung (und Orientierung) spezifisch für verschiedene molekulare Untereinheiten angegeben werden kann, da im mittleren Infrarot die Übergangsdipolmomente definierten, lokalen Schwingungen zugeordnet sind. Im zweiten Teil der Arbeit wird IR-TMOA angewendet um die molekulare Ordnung von verschiedenen amorphen und kristallinen Untereinheiten in teil-kristallinen Polymeren (Polycaprolacton, PCL und Polyethylen, PE) zu bestimmen. So kann der Einfluss der Grenzflächen und der geometrischen Einschränkungen in PCL-Filmen auf Substraten in seiner Temperaturabhängigkeit charakterisiert werden. Ebenso wird erstmalig in freitragenden PCL-Filmen in durch mechanische Streckung plastisch deformierten Bereichen die stark biaxiale molekulare Ordnung quantifiziert. In industriell produzierten PE-Filmen, die unter dem Einfluss von äußerer mechanischer Spannung kristallisieren, wird die biaxiale Ordnung und Orientierung vollständig charakterisiert und in Abhängigkeit der Präparationsbedingungen analysiert. Des weiteren wird die Ordnung in einem System aus zwei Phasen untersucht: einer ferroelektrischen Polymermatrix mit mikrometer-großen Flüssigkristalleinschlüssen (Polymer Dispersed Liquid Crystals). Dies erlaubt es, den Einfluss eines äußeren elektrischen Feldes und des remanenten Feldes der Matrix auf die Flüssigkristalle zu quantifizieren. Durch IR-TMOA wird für alle Systeme, die infrarot aktive Vibrationen aufweisen, eine dreidimensionale molekulare Beschreibung der Orientierung und Ordnung ermöglicht. Dies stellt wiederum einen unverzichtbaren Beitrag zum Verständnis der unterliegenden strukturbildenden Prozesse dar und deren Beitrag zur resultierenden makroskopischen Struktur.

Ellipsometrische Untersuchungen an Plasmapolymeren und plasmamodifizierten Polymeroberflächen Abstrakt Im Mittelpunkt der Arbeit stehen zwei Prozesse, die auf der komplexen Wechselwirkung zwischen einem Niedertemperaturplasma und der dem Plasma ausgesetzten Festkoerperoberflaeche beruhen: Plasmamodifizierung und Plasmapolymerisation. Mit dem zerstoerungsfreien, optischen Messverfahren der Ellipsometrie koennen Veraenderungen der makroskopischen optischen Eigenschaften infolge der Plasmaeinwirkung nachgewiesen werden und so Rueckschluesse auf die Wechselwirkungsprozesse gezogen werden. Dazu dienen ex situ Spektralellipsometrie (Wellenlaenge = 300 - 800 nm), Ellipsometrie bei der Anregung von Oberflaechenplasmonen und in situ Ellipsometrie (Wellenlaenge = 632,8 nm), die mit Methoden der Strukturaufklaerung (XPS, SIMS, FTIR) kombiniert werden. Bei der Plasmamodifizierung von Polyethylen und Polystyren im CF4 und O2 Plasma kommt es durch den Eintrag neuer funktioneller Gruppen, durch Vernetzung und Aktivierung zu chemischen und morphologischen Veraenderungen in einer duennen Oberflaechenschicht, die sich in einem veraenderten Brechungsindex aeussern. Eine Erklaerung fuer die beobachteten Aenderungen ist ueber die molaren Polarisierbarkeiten der neuen funktionellen Gruppen moeglich. Die Untersuchungsergebnisse zum Tiefenbereich der Modifizierung sind qualitativ in guter Uebereinstimmung mit den Eindringtiefen der verschiedenen Plasmaspezies. Bei der Abscheidung duenner Plasmapolymerschichten dienen in situ und ex situ durchgefuehrte ellipsometrische Messungen der Aufklaerung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen. Eine deutliche Abhaengigkeit des Brechungsindex von HMDSO-Plasmapolymerschichten vom spezifischen Energieeintrag ins aktive Plasmavolumen wird gefunden und modelliert. Durch nichtstationaere Prozessfuehrung gelingt die Herstellung von Plasmapolymerschichten mit einem Brechungsindex-Tiefenprofil.

Textiles ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMWPE) besitzt, aufgrund seiner außerordentlich hohen Molmasse und einem kristallinen Anteil von mehr als 80 %, exzellente spezifische Reißfestigkeiten sowie sehr gute Beständigkeiten gegenüber biologischen, chemischen und physikalischen Einflüssen, wodurch es sich für den Einsatz in Schutztextilien, als textiler Träger für funktionelle Partikel, zur Faserverstärkung in Kunststoffen für hochbelastbare Bauteile und auch zur Herstellung hochwertiger, technischer Textilmembranen anbietet. Voraussetzung für diese Applikationen ist ein hohes Wechselwirkungsvermögen der Fasergrenzflächen. Im Rahmen dieser Dissertationsschrift wurden systematisch die Möglichkeiten zur Oberflächenaktivierung von textilem UHMWPE mittels Atmosphärendruckplasma (ADP) untersucht und Eigenschafts-Wirkungsbeziehungen verschiedener Einflussparameter, u. a. Plasmaleistung, Elektrodenabstand, Behandlungsintensität, aufgeklärt. Dabei lag ein besonderes Augenmerk auf den textilen Eigenheiten des Materials und der dadurch stark beeinflussten Durchdringung des Plasmas. Entsprechend wurden umfangreiche Messreihen zu chemischen und physikalischen Veränderungen der Faseroberfläche erstellt, um schließlich eine industrielle Nutzbarkeit der ADP-Behandlung ableiten zu können. Hierzu wurden auch zwei weitere Verfahren vergleichend begutachtet und in Kooperation mit dem Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. eine mögliche Anwendung aktivierter UMHWPE-Garne als Träger für magnetisierbare Nanopartikel betrachtet.

Today is the implantation of joint replacements, although a radical, but very functional restoration frequent way ill joint. The implants are placed high demands on their biocompatible and long-term function, which is directly related to wear of joint replacements in the human body. Therefore, analysis of the complex behavior of the implant in the human body is a fundamental problem of biomechanics of implants. This issue is dedicated, this dissertation thesis. Dissertation thesis deals with the solution design and development of experimental device for testing the TEP acetabula and wear identification using optical method. The proposed device allows the joint burden hole TEP physiological manner, but by working with the acetabulum burdened by Power resultant joint axis passes through the hole. The physiological loading of articular wells and evaluating the size of the loss of polyethylene is currently intensively addressed. The results of this study may in the near future, serving as information for assessing the conduct of wear prosthetic hip joint in vivo. The work is devoted to solving the problem of the size required to detect the loss of polyethylene for joint replacement arthroplasty: Design and development of experimental equipment for testing the acetabulum of the hip joint arthroplasty. Identify wear using optical methods. Design and development of experimental equipment was made in the system Inventor Professional 2010 at the level of 3D modeling. Great attention was paid to the design fit into the acetabulum TEP testing machines and gripping the acetabulum into an optical device. Management options were tested with combinations of experimental equipment engines. Suggestions were made and then tests for fixing the acetabulum into an optical device. Has the possibility of depth analysis and identification of wear joined with innovative solutions to evaluate the loss of polyethylene acetabulum arthroplasty. Identification of abrasion (loss of polyethylene) joint arthroplasty holes were carried out experimental measurements using an optical holographic interferometry. The comprehensive analysis of the results of experimental measurement of the loss of polyethylene shows that this method can identify both the size but also an area where there is even to small changes in the surface, which depend on the abrasion. One can also say that using this method we are able to affect the will or displacements that affect the size of the loss of polyethylene in joint arthroplasty hole. Despite the number of known and lessons learned arising from the results of solving the problem of design and development of experimental equipment for testing the acetabulum and hip arthroplasty wear identification using optical methods, this work is that the initial study to identify problematics wear of joint replacements. Complete resolution of this issue is beyond the scope of one doctoral thesis.

This diploma thesis focuses on the implementation of waterproofing of underground constructions using an LLDPE membrane hinged on anchors. In the future, this method will replace the commonly used waterproofing system in Scandinavia with extruded polyethylene foam. This method of tunnel construction and waterproofing is compared with the NRTM method, often used in Central Europe. The thesis describes the installation of a waterproofing system, especially materials, accessories, welding devices and auxiliary installation equipment. The main focus of the thesis is to verify the reliability of the individual types of welds and to assess the waterproofing system in terms of implementation and environmental demands.

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This diploma thesis focuses on the implementation of waterproofing of underground constructions using an LLDPE membrane hinged on anchors. In the future, this method will replace the commonly used waterproofing system in Scandinavia with extruded polyethylene foam. This method of tunnel construction and waterproofing is compared with the NRTM method, often used in Central Europe. The thesis describes the installation of a waterproofing system, especially materials, accessories, welding devices and auxiliary installation equipment. The main focus of the thesis is to verify the reliability of the individual types of welds and to assess the waterproofing system in terms of implementation and environmental demands.