Szakdolgozat-választás

A hallgató neve: Takács Anna specializációja: Fizikus MSc - nanotechnológia és anyagtudomány
A záróvizsgát szervező tanszék neve: Fizika Tsz.
A témavezető neve: Dr. Bernáth Bence
- munkahelye: Robert Bosch Hungary kft.
- beosztása: EMC Vezető Mérnök
- email címe: Bence.Bernath@hu.bosch.com
A konzulens neve: Dr. Simon Ferenc
- tanszéke: Fizika Tsz.
- beosztása: egyetemi tanár
- email címe: simon.ferenc@ttk.bme.hu
A kidolgozandó feladat címe: Rádiófrekvenciás nemlineáris mágneses jelenségek vizsgálata vasmagos tekercsekben
A téma rövid leírása, a megoldandó legfontosabb feladatok felsorolása:

A lágyvasmagot használó elektronikus eszközök egyre nagyobb szerepet kapnak a modern nagyfrekvenciás elektronikában, azonban a nagyfrekvenciás és nemlineáris jelenségek szimultán leírása nem teljeskörű. Az e-mobilitási eszközök térnyerésével egyre fontosabbá válik az erősármű berendezések használata (nagyfeszültségű akkumulátorok, töltők stb.) ami új kihívás elé állítja az eddigi (autó)villamossági eszközöket. A nagy áramok által keltett mágneses tér akár a 100 mT-át is elérheti a vezetékek közelében. Ezért a mágnességre érzékeny eszközök; vasmagos tekercsek, közös módusú fojtók, transzformátorok már nem az adatlapjuknak megfelelő zéró külső mágneses térben fognak üzemelni.

A hallgató feladata az, hogy az említett eszközökben tanulmányozza a felmágneseződés hatását a rádiófrekvenciás (RF) impedanciára, és hozzon létre olyan modelleket, amelyek a vasmag mágneses tulajdonságát figyelembe veszik és ezáltal segítse a mérnöki fejlesztőmunkát a Robert Bosch Kft.-nél.

A munka során a hallgató meghatározza  a tekercsek impedanciáját és modellezi őket egyszerű áramköri modellekkel, amelyek különös figyelmet fordítanak vasmag szilárdtesfizikai tulajdonságaira. Elsődlegesen a mágneses szuszceptibilitás Debye modelljén keresztül vizsgálja a felmágneseződés jelenségét és kísérletet tesz a relaxációs idő mágneses térfüggésének leírására.

Emellett a hallgató méréseket fejleszt tranziens jelenségek (nagy energiájú kapcsolások, elektroszatikus kisülések stb.)  tanulmányozására is ugyanezeken a rendszereken és megpróbálja az impedancia változást leírni. Az adatok értelmezéséhez a nemegyensúlyi statisztikus fizika fogalmait is használni fogja.

A hallgatónak alapos ismereteket kell szereznie az RF méréstechnikában (hálózatanalizátor használata, nyomtatott áramkörök tervezése), és össze kell kötnie az elemi szilárdtestfizikai mágnesség modelleket a gyakorlati problémákkal (effektív és relatív permeabilitás közötti különbség diszkutálása kiemelten fontos).  Továbbá izgalmas kitekintési lehetőség lenne a vasmagok anyagi tulajdonságainak (szuszceptibilitás, spin relaxációs idő) meghatározására az alapkutatásban használt spektroszkópiai eszközök segítségével (ESR, NMR stb).

A záróvizsga kijelölt tételei:
Dátum:
Hallgató aláírása:
Témavezető aláírása*:
Tanszéki konzulens aláírása:
A témakiírását jóváhagyom
(tanszékvezető aláírása):
*A témavezető jelen feladatkiírás aláírásával tudomásul veszi, hogy a BME TVSZ 145. és 146.§ alapján az egyetem a képzési célok megvalósulása érdekében a szakdolgozatok, illetve diplomamunkák nyilvánosságát tartja elsődlegesnek. A hozzáférés korlátozása csak kivételes esetben, a dékán előzetes hozzájárulásával lehetséges.
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar
1111 Budapest, Műegyetem rakpart 3. K épület I. em. 18.
www.ttk.bme.hu