Aby bylo možné charakterizovat atmosfericky citlivé vzorky ve vysokofrekvenčním elektronovém paramagnetickém rezonančním spektrometru (z angl. high-frequency electron paramagnetic resonance spectrometer, HF-EPR), je potřebné mít vakuový transportní systém. Cílem této práce je navrhnout a vyvinout tento vakuový přepravní systém, který umožní tuto přepravu. Vakuový systém, který se skládá z mobilního vakuového kufru, držáku palety a přechodové komory, byly navrženy, sestaveny a testovány. Bylo dosaženo tlaku 4,3 10^{-10}mbar, což zajistí inertní podmínky pro transport vzorků. Byl proveden transport vzorku ze systému ultravysokého vakua (UHV) do HF-EPR spektrometru. Kontaminace testovacích vzorků byla charakterizována pomocí rentgenové fotoelektronové spektroskopie. Bylo zjištěno, že nedochází téměř k žádné detekovatelné kontaminaci, pokud je vzorek přepravován pomocí vakuovém systému méně než 16 hodin. Bylo navrženo rozšíření pro přepravu vzorků z rukavicového boxu a paletky pro grafen, ale jejich výroba dosud nebyla provedena. Vyvinutý vakuový systém je plně funkční a poskytuje alternativu ke komerčně dostupným produktům, a proto bude dále používán při zkoumání vzorků citlivých na atmosféru v laboratořích CEITEC Nano.

The main objective of this thesis is to propose and evaluate two variants of HVAC systems for clean rooms. The proposed system is pressurized. As part of the experimental section in which the data obtained are evaluated - humidity and air temperature.

Avec l’essor de l'Industrie 4.0, de nombreuses infrastructures ont été contraintes d’ouvrir leurs réseaux à Internet, principalement pour répondre au besoin croissant de supervision et de contrôle à distance. Mais là où ces infrastructures étaient auparavant isolées, épargnées par les menaces extérieures, leur ouverture a provoqué l’émergence de nouveaux risques, en particulier à travers le réseau, potentiellement sérieux et qui ne sont pas couverts.Les solutions de cybersécurité, comme les pare-feux, les systèmes de détection d’intrusion ou les systèmes de protection contre les intrusions, sont couramment utilisés pour répondre aux préoccupations liées à la cybersécurité des infrastructures industrielles. Cependant, la tendance à se fier aux systèmes logiciels pour assurer la protection du réseau a mis en lumière les vulnérabilités de ces systèmes, en raison de leurs implémentations logicielles inhérentes. En outre, l’industrie est liée à ses propres spécificités (faible latence, support de protocoles réseaux spécifiques), qui sont rarement couvertes par les solutions informatiques communes.L’objectif principal de cette thèse est d’étudier l’utilisation de dispositifs FPGA appliqués à la cybersécurité pour les réseaux industriels, soit comme support pour des applications de sécurité logicielle, soit pour effectuer des opérations critiques d’analyse réseau. Ce travail présente d’abord le contexte industriel, avec les systèmes de contrôle, leurs architectures, leurs besoins, les règles de mise en œuvre, les protocoles spécifiques et donne également deux exemples de systèmes de contrôle comme on peut en trouver dans l’industrie. Il met ensuite en lumière les problèmes de sécurité, avec une description des menaces les plus courantes, des études de cas sur leurs applications et leurs impacts dans un système de contrôle, et des discussions sur les contre-mesures de pointe disponibles sur le marché. Suite à l'établissement d'une cible de sécurité, nous mettrons en évidence la vulnérabilité des éléments logiciels et des systèmes d’exploitation. Nous verrons aussi comment l’absence d’analyse de sécurité tenant compte de l’état des processus peut mener à certaines vulnérabilités.Pour pallier à ces problèmes, nous proposons, par une première contribution, de renforcer la sécurité des systèmes logiciels en tirant parti des mécanismes de protection existants du FPGA. Enfin, pour répondre à des menaces applicatives spécifiques, nous proposons la mise en œuvre d’une architecture de reconnaissance de motifs, sur FPGA, prenant en considération le cadre temporel et l'état du procédé industriel. Cette thèse a été réalisée en collaboration avec le Laboratoire d'Informatique, de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM) et la société SECLAB. / With the rise of Industry 4.0, many infrastructures were forced to open their networks to the Internet, mainly to meet the growing need for supervision and remote control. But where these infrastructures were previously isolated, spared from external threats, their opening has caused the emergence of new threats, particularly network ones, which were not addressed and present serious risks.Network cybersecurity solutions, like Firewalls, Intrusion Detection Systems or Intrusion Protection Systems are commonly used to address the concern of industrial infrastructures cybersecurity. However the trend of relying on software-based systems to ensure network protection brought to light the vulnerabilities of these systems, due to their inherent software implementation. Furthermore, the industry is tied to its own specificities (low-latency, support of specific network protocols), which are rarely covered by common IT solutions.The main goal of this thesis is to study the use of FPGA-based devices applied to cybersecurity for industrial networks. Either as support for software-based security applications, or to perform critical network analysis operations. First it presents the industrial context, with control systems, their architectures, needs, implementation rules, specific protocols and also gives two examples of control systems as they can be found in the industry. Then it highlights the security problematic, with a description of the most common threats, cases study about their applications and impact in a control system, and discussions on the state of the art counter-measures available on the market. Through the establishment of a security target, it points the vulnerability of software elements and operating systems as well as the lack of process state aware security analysis.To address these issues, we propose, through a first contribution, to enforce the security of the software system by taking advantage of existing FPGA's protection mechanisms. Finally, to answer specific application threats, we introduce an implementation of a brute force matching architecture with time and operational-process awareness, on FPGA.This thesis was conducted in collaboration between the Montpellier computer science, robotic and microelectronic laboratory (LIRMM) and the SECLAB company.

Brandskyddet hos nya och gamla konstruktioner har blivit en väsentlig del av byggnadens säkerhet de senaste 70 åren. En av byggnadstyperna med högst skydd i form av brandskydd är sjukhus. I Sverige har sjukhus en generellt hög säkerhet, detta eftersom vissa personer har svårt att röra sig eller till och med är nedsövda. Även om dimensioneringen av dagens sjukhus utgår från ett högt brandskydd och säkerhetstänk, kan det finnas brister i det befintliga brandskyddet.   Examensarbetet syftar till att undersöka om luftslussens funktion avseende brandskydd mellan vårdavdelningar på sjukus och om de uppfyller den funktion som beskrivs i dagens regelverk. Detta kontrollerades genom att genomföra en litteraturstudie om varför och hur luftslussen har den funktion som den har idag. Det visar sig att under de senaste 25 åren har luftslussen i regelverken inte utvecklats. När bakgrundsinformationen var hämtad, genomfördes ett studiebesök på ett sjukhus där utrymningsövning med säng gjordes. Anledningen till detta var att beräkna medelhastighet för utrymning med säng och tid respektive dörr är öppen i luftslussen samt hur lång tid det tar att utrymma för att sedan återinträda till vårdnadssalen. Baserat på dessa tider gjordes sedan sex stycken databeräkningar med olika brandeffekter. Effekterna gjordes med och utan sprinkler samt med och utan luftsluss.   De sex CFD-beräkningarna delades in i tre fall. Det första fallet var en sängbrand med 800 kW som brandeffekt. Andra och tredje fallet illustrerade en 5 MW brand som effekt där ena fallet var med sprinkler och det andra utan. Varje fall bestod av två databeräkningar, ena beräkningen var med en luftsluss där dörrarna hade samma funktion som de hade på sjukhuset. Den andra var enbart med en dörr istället för luftsluss.   Utdatafilerna analyserades och jämfördes med varandra, först mot fallet med eller utan luftsluss och sedan mot de olika brandeffekterna. Detta gjordes för att se om någon brandgasspridning skedde beroende på om det var luftsluss eller ej och vid vilken brandeffekt samt tid brandgasspridning sker.   Resultaten visar att i alla databeräkningarna sker det brandgasspridning till intilliggande brandcell oavsett om det är luftsluss eller ej. Den enda modellen som luftslussen medför ett visst skydd mot brandgasspridning är vid sängbranden, men det är endast vid första passagen vilket ej kan anses uppfylla kravet.   Eftersom detta är en brist i de befintliga brandskyddsreglerna om hur ett sjukhus ska dimensioneras gällande luftslussarnas utformning, bör revideringar ske då brandgasspridning äger rum oavsett om det är luftsluss eller ej. För att personer ska känna sig säkra gällande skydd mot bränder bör ett bra brandskydd vara upprättat. Ett alternativ som används idag istället för luftsluss är att endast ha en brandklassad dörr, och sedan trycksätta intilliggande brandcell så ej brandgasen sprider sig. / For the past 70 years the safety protection of new and old construction has become very substantially, especially regarding fire protection. In form of fire protection, one of the most protective buildings is hospitals. In Sweden, hospitals has a generally high safe protection. People that are visiting the hospital could be visitors, victims or even anesthetized so the fire safety is important.   The purpose of this report is to investigate if the airlock functions at Swedish hospitals between different care sections fulfill the regulations. A literature study was made to understand why the regulations regarding airlocks at hospitals are formed the way they are. It resulted in that the regulations regarding airlocks haven’t been changed for the past 25 years. The report continued with a visit to a local hospital. An evacuation with hospital beds was made to gather information to the CFD calculations to know how the airlock doors was operating. The process was to start the evacuation based on a timer and stop the clock when the staff returned through the first door of the airlock and waited for the door to close.   A room was programmed in Pyrosim based on a real hospital section with an airlock that connected two rooms. The programming was based on the evacuation. Totally there were six CFD calculations with three different cases. Two different effects was used to illustrate the fire. A 800 kW hospital bed fire and two with the effect of 5 MW, one with sprinkler and the other without. The purpose of the data analysis was to investigate smoke movements and penetration within hospital facilities.   The data calculations showed that all 6 of the cases failed and smoke was penetrated through the airlock. Only one of the cases was able to withstand to 300 seconds and the other one failed at the first passage.   The results shows that there are a deficiency in the current regulation accordning the fire safety. An alternative that is used today when projecting a hospital, is to replace the airlock with a door and pressurize the room next door so that the smoke won’t spread as fast. Although pressurized rooms are used today, they need to be tested if they work. And if they do, be replacing the currently used airlocks.