Browsing by Author "Ikonen, Erkki"

Filter results by typing the first few letters
Now showing 1 - 20 of 188
  • Advanced vibrational spectroscopy in surface analysis
    (2013) Kivioja, Antti
     Sähkötekniikan korkeakoulu | Licentiate thesis
    In this licentiate thesis work a new non-destructive surface analysis method is introduced, which for the first time is based on total internal reflection (TIR) Raman spectroscopy and attenuated total reflectance infrared (ATR-IR) techniques. Together with the total internal reflection phenomenon, capable to acquiring information concerning the different molecular species present, the method creates opportunities to exploit new advanced applications. Over the past decades ATR-IR spectroscopy has become a well-known and routine method, and widely utilized in many laboratories, whereas the potential of TIR Raman spectroscopy has largely been neglected and therefore not fully exploited to date due to the predominant interest in other techniques, such as surface enhanced Raman spectroscopy (SERS). The principle of the method is illustrated in the first publication applied to the measurement of thin and ultra-thin polymer films (<100 nm). The technique was found to be an essential tool in analysing multi-layered polymer films, which have a soft substrate as the underlying layer. The separation/removal of ink components within a set thin offset ink film, following absorption into a porous coated paper substrate, is analysed in the second publication. Although the pore size distribution of the substrate was larger than the used probe depth the techniques provided information, regarding the retained portion of components in the ink film, which is an important advantage for paper design and print quality improvement. Critical design parameters, such as the required definition of providing sufficient capillary-driven offset ink component separation during setting, can be monitored to minimize the potential for printed image smearing and so to maximize the print rub resistance.
  • Analysis methods for radiation temperature measurements
    (2008) Ojanen, Maija
     Helsinki University of Technology | Licentiate thesis
  • Laitteisto suorakulman kalibroimiseksi pyöröpöydällä
    (2006) Korhonen, Antti
     Helsinki University of Technology | Master's thesis
    Tämän diplomityön tavoitteena oli rakentaa kohtisuoruuden mittauslaitteisto Mittatekniikan keskuksen (MIKES) käyttöön. Laitteistolla on tarkoitus pystyä mittaamaan kohtisuoruuden mittanormaaleja, joiden mitattavan sivun koko voi olla maksimissaan 1000 x 100 mm. Kohtisuoruuden mittauslaitteisto toteutettiin lineaariliikelaitteiston ja pyöröpöydän avulla. Mittaustapahtumassa mitattava kappale asetetaan pyöröpöydän päälle ja kappaleen pintaa mitataan lineaariliikelaitteistoon kiinnitetyn siirtymäanturin avulla. Lineaariliikelaitteiston vaakasuora ja pystysuora lineaariliike mahdollistavat kappaleen koko sivun mittaamisen. Pyöröpöytä puolestaan mahdollistaa kappaleen tarkan 90° käännön, jolloin kappaleen molemmat sivut saadaan mitatuiksi. Mittaustapahtuman ohjaus ja mittaustulosten laskenta suoritetaan Visual Basicilla sekä Matlabilla tehdyn mittausohjelman avulla. Mittauksen tuloksista voidaan laskea kappaleen sivujen välinen kulma sekä kappaleen sivujen suoruus- tai tasomaisuuspoikkeamat. Mittaustuloksista voidaan myös laskea kappaleen sivujen välinen kohtisuoruuspoikkeama ISO1101-standardin mukaisesti. Tämä laskenta ei kuitenkaan ole aivan ISO1101-standardin mukainen, koska kappaleen referenssisivun sovitus joudutaan tekemään minimietäisyys-sovitusmenetelmän avulla. Kohtisuoruuden mittauslaitteiston rakennusprojektissa on ilmennyt myös pieniä ongelmia. Lineaariliikelaitteiston vastaanottotarkastuksessa havaittiin, että laitteiston lineaariliikkeet aiheuttavat mittauksia häiritsevää tärinää. Tämä tärinä johtuu todennäköisesti lineaariliikkeiden ilmavälien kaltevuudesta. Tätä tärinäongelmaa pyritään yhä ratkaisemaan yhteistyössä lineaariliikelaitteiston valmistajan kanssa. Kaikesta huolimatta kohtisuoruuden mittauslaitteisto on todettu toimivaksi ja sillä on myös saatu hyviä mittaustuloksia. Esimerkiksi kohtisuoruuden vertailumittaus, joka suoritettiin kohtisuoruuden mittauslaitteiston ja koordinaattimittauskoneen välillä, antoi hyvät tulokset.
  • Laserjäähdytykseen perustuva atomiloukku
    (1992) Pietiläinen, Antti
     Helsinki University of Technology | Master's thesis
  • Improved Diffusers for Solar UV Spectroradiometers
    (2012) Pulli, Tomi
     Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
    Auringon ultravioletti- eli UV-säteily siroaa voimakkaasti ilmakehässä, minkä seurauksena UV-säteilyn epäsuora komponentti muodostaa merkittävän osan maan pinnalle saapuvasta kokonaissäteilystä. Diffuuseripäitä, joiden kulmavaste on verrannollinen zeniittikulman kosiniin, tarvitaan globaaleissa säteilyvoimakkuusmittauksissa. Työssä tämänkaltainen diffuuseri optimoitiin mittausten ja simulointien avulla. Ensimmäisessä vaiheessa lukuisten eri materiaaleista valmistettujen testinäytteiden diffuusiläpäisyominaisuudet mitattiin goniometrilaitteistossa, tavoitteena löytää lupaavin pohjamateriaali paranneltua diffuuseripäätä varten. Kvartsinäytteiden, joissa kaasukuplat toimivat sirontaytiminä, todettiin olevan houkuttelevia vaihtoehtoja perinteisille PTFE-materiaaleille (polytetrafluorieteeni, Teflon) tähän tarkoitukseen. Tutkimuksen seuraavassa vaiheessa kehitettiin Monte Carlo -ohjelma, jonka avulla simuloitiin valon etenemistä diffuuserin sisällä. Ohjelman toimivuus testattiin vertailemalla testinäytteiden mittaus- ja simulointituloksia keskenään. Eri simulointiparametrien vaikutusta kulmavasteeseen tutkittiin kattavasti. Kulmavasteen todettiin olevan erittäin herkkä tiettyjen parametriarvojen vaihteluille, mikä korostaa pienten toleranssien tärkeyttä diffuusereiden valmistusvaiheessa. Työssä osoitettiin, että täydellistä kosinivastetta ei voi saavuttaa muotoilematta diffuuseria tavalla tai toisella. Tämä on seurausta diffuuserimateriaalin ja sen ympäristön taitekerroinerosta. Optimoidulla nostetulla tasodiffuuserilla saavutettiin 1.6 %:n integroitu kosinivirhe. Vastaavasti optimoitu diffuuseri, jonka etupinta oli muotoiltu pallomaisesti, tuotti 0.63 %:n integroidun kosinivirheen. Arvo on selvästi matalampi kuin suurimmalla osalla tällä hetkellä käytössä olevista UV-diffuusereista.
  • Automaattikeskuksen yleismallisen puhelinreleen tutkiminen ja suunnittelu
    (1950) Ikonen, Erkki
     Helsinki University of Technology | Master's thesis
  • Automaattinen visuaalinen tarkastus liikeantureille
    (2017-05-08) Harilainen, Ilmari
     Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
    Tämän opinnäytteen tavoitteena oli toteuttaa mittausjärjestelmän analyysi uudelle automatisoidulle visuaaliselle tarkastusjärjestelmälle. Tarkoituksena oli lisäksi selvittää, mitkä parametrit olivat kriittisimpiä järjestelmän toiminnan kannalta. Kirjallisuusosassa selvitetään laaja-alaisesti eri tekijöitä, joilla on suuri merkitys optisten systeemien toiminnan kannalta. Vaikuttavista tekijöistä pyritään rajaamaan nimenomaan Murata Electronics Oy:ssa käytettyjen optisten mittalaitteiden ja niillä tutkittavien tuotteiden kannalta oleellisimmat. Lisäksi perehdytään tuotteen visuaalisen ulkomuodon kannalta tärkeimpiin prosessivaiheisiin. Työn kokeellisessa osassa esitellään mittalaiteanalyysin ja laitteen pitkäaikaisen seurannan aikana tehdyt oleellisimmat havainnot. Lisäksi uuden laitteen kyvykkyyttä elementtien tarkastuksiin arvioidaan vertailemalla sitä vanhempiin mittalaitteisiin. Kokeellisen osuuden perusteella todettiin, että laitteen ominaisuudet stabiilisuutta lukuunottamatta olivat kiitettävällä tasolla. Yhteenvedossa esitettiin toimenpideehdotukset stabiilisuuden saattamiseksi riittävälle tasolle.
  • Automatic anesthesia breathing circuit functionality test
    (2008) Leinonen, Outi
     Helsinki University of Technology | Master's thesis
  • Kiihtyvyysanturituotteen visuaalisen tarkastuksen automatisointi
    (2002) Kärkäs, Reijo
     Helsinki University of Technology | Master's thesis
  • Automation and characterization of a goniofluorometer
    (2010) Paatelma, Jonna
     School of Electrical Engineering | Master's thesis
    In recent years the importance of fluorescence measurement as a research technique has increased and the applications where it is used vary from research to medical diagnostics and industry. The difficulty of comparing results from different measurement systems and laboratories has been inhibiting faster growth of using fluorescence measurement in different research fields. The answer to the problem is standard samples with the help of which measurement systems can be compared. New standard samples need to be developed and examined to different purposes and measurement systems for these applications need to he developed. Different applications use different measurement geometries and that has to be considered in the development of standard samples. Measurement systems that are able to measure with various measurement geometries are needed. That is why the goniofluorometer has been developed. The objective of this work was to develop the Lab view program that controls the operation of the goniofluorometer at the Metrology Research Institute, in addition, efforts have been given to provide the analysis of data necessary for determining bispectral luminescent radiance factor and quantum yield of relevant fluorescent standard materials, and to characterize the measurement system.
  • Kaksiakselisen kiihtyvyysanturin kalibrointi- ja testausjärjestelmä
    (2008) Hietanen, Arto
     Helsinki University of Technology | Master's thesis
    Tämän diplomityön tarkoituksena oli kehittää kalibrointi- ja testausjärjestelmä VTI Technologies Oy:lle uuden SCA1000-kiihtyvyysanturin tuotantokäyttöön. Kaksiakseliset SCA1000-kiihtyvyysanturit ovat mikromekaanisia kapasitiiviseen mittaustekniikkaan perustuvia antureita, joissa on sekä analoginen että digitaalinen lähtö. Diplomityö sisälsi kalibrointi- ja testauslaitteiston kokonaissuunnittelun, piirilevyjen elektroniikkasuunnittelua ja piirtämistä, tietokantaan yhteydessä olevan testiohjelmiston luomisen sekä tuotteiden testaukseen vaadittavan sekvenssiohjelman sekä kalibrointialgoritmien määrittelyn. Työssä on lisäksi tutkittu ja mitattu valmiin järjestelmän mittaus- ja kalibrointikyvykkyyttä. Lopuksi käsitellään mahdollisuuksia järjestelmän suorituskyvyn parantamiseksi.
  • Calibration Method for Low Currents
    (2005) Sipilä, Pekka
     Helsinki University of Technology | Master's thesis
    Virtamittarien kalibrointi voidaan suorittaa tarkasti ja jäljitettävästi tasajännitemenetelmällä aina pikoampeeriluokan virtoihin saakka. Tämä menetelmä perustuu tarkasti toistettavaan virta-arvoon, joka saadaan kytkemällä tunnettu jännite karakterisoidun suuriohmisen normaalivastuksen yli. Tällä menetelmällä voidaan saavuttaa 3600 ppm tarkkuus (k = 2) pikoampeeriluokan virroille. Suurin epävarmuustekijä 10 pikoampeeria pienemmillä virroilla on l/f-kohina, mikä käytännössä on peräisin itse kalibroitavasta virtamittarista. Suuremmilla virta-arvoilla normaalivastuksen arvo nousee rajoittavimmaksi tekijäksi kalibroinnin tarkkuuden kannalta. Tasajännitemenetelmän edellyttämillä suuriohmisilla normaalivastuksilla on tunnetusti suuri jännite- ja lämpötilariippuvuus, pitkä asettumisaika sekä huono stabiilius pitkällä aikavälillä. Täten vastusten huolellinen karakterisointi on tärkeä osa itse virtakalibrointiprosessia. Mittaustuloksissa havaittiin, että virranjohtuminen vastuksissa tapahtuu todennäköisimmin ionisen ja sähköisen johtumismekanismin yhdistelmänä. Tätä tietoa hyödynnettiin jänniteriippuvuuskarakterisoinnissa. Vastusten suuren lämpötilariippuvuuden aiheuttama vaikutus virtakalibroinnin tarkkuuteen eliminoitiin rakentamalla lämpötilasäädelty kaappi, jossa lämpötila saatiin pysymään 20 millikelvinin sisällä asetetusta arvosta. Johtuen vastusten huonosta stabiiliudesta pitkällä aikavälillä tulisi vastusten karakterisointi suorittaa aina ennen itse virtamittarin kalibrointia.
  • Luminanssimittareiden kalibrointijärjestelmä
    (1997) Pirkiö, Juha
     Helsinki University of Technology | Master's thesis
  • Calibration of Near-Infrared Detectors Using a Wavelength Tunable Light Source
    (2020-04-01) Maham, Kinza; Vaskuri, Anna; Manoocheri, Farshid; Ikonen, Erkki
     A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
    This paper presents the spectral responsivity calibrations of two indium gallium arsenide (InGaAs) and one germanium based near-infrared photovoltaic detectors using a wavelength tunable laser source based on a supercontinuum laser developed at the Metrology Research Institute, Aalto University. The setup consists of a supercontinuum laser based on a photonic crystal fiber as the light source, a laser line tunable filter, and coupling optics. These responsivity calibrations are performed against a pyroelectric radiometer over a wide spectral range of 800–2000 nm. Our wavelength tunable laser source has a high spectral power up to 2.5 mW with a narrow spectral full-width-at-half-maximum of 3 nm at a wavelength of 1100 nm. Despite the sharp spectral intensity variations, no artifacts are observed in the spectral responsivities of the detectors. Comparison of the spectral responsivities of the InGaAs detectors measured using the wavelength tunable laser and the earlier calibrations performed at the Metrology Research Institute in 2010 and 2016, shows that the higher spectral power of wavelength tunable light source decreases the expanded uncertainty from approximately 4% to 2.2–2.6% over the spectral range of 820–1600 nm. Temperature dependence of the spectral responsivities near the band gap edges are also measured and analysed.
  • Ultraviolettialueen puolijohdeilmaisimien kalibrointi
    (1993) Kärhä, Petri
     Helsinki University of Technology | Master's thesis
  • Doppler-nopeustutkien kalibrointijärjestelmä ja sen kehittäminen
    (2009) Ryynänen, Jokke
     Helsinki University of Technology | Master's thesis
  • Cantilever-based photoacoustic sensor for terahertz range
    (2023) Ikonen, Erkki; Sharma, Sucheta; Ahmadi, Mohsen; Rossi, Jussi; Vainio, Markku; Sun, Zhipei; Steiger, Andreas
     A4 Artikkeli konferenssijulkaisussa
    Advantages of photoacoustic detection with a silicon cantilever microphone are demonstrated in the THz range. In our method, earlier membrane microphone is replaced with robust silicon cantilever microphone, which can tolerate high intensity of the input radiation in contrast to vulnerable membrane. The responsivity of the photoacoustic sensor was confirmed to be constant over almost six orders of magnitude of input power, which is not easy to achieve with any other detector of THz radiation. Another favorable feature of the photoacoustic sensor is its uniform spatial responsivity over areas of several millimeters in size. Finally, we measured nearly constant spectral responsivity of the photoacoustic sensor for the wavelength range of 0.3 µm to 200 µm.
  • Challenges in the implementation of the long haul wavelength division multiplexing network
    (2000) Hytönen, Tuukka
     Helsinki University of Technology | Master's thesis
    Tämä diplomityö käsittelee aallonpituusjakoisen siirtoverkon (WDM) suunnittelua ja toteuttamista. Työssä määritellään tärkeimmät Soneran kansainvälisen WDM-verkon rakentamisprojektissa syntyneet haasteet. Haasteet käsitellään perusteellisesti mm. teknisestä, kaupallisesta ja käytännöllisestä näkökulmasta. Työssä kuvataan myös WDM-tekniikkaa ja teoriaa siltä osin kuin se on tarpeellista haasteiden hahmottamiseksi. Lopuksi annetaan todenmukaiset lähtöehdot kuvitteelliselle WDM-verkkoprojektille ja näytetään miten haasteet voidaan ratkaista. Työ on tehty pääosin kirjallisuustutkimuksena, jonka lähteenä ovat olleet laitevalmistajien antamat tiedot, ITU-T:n suositukset ja alan seminaarit, tutkimukset sekä lehtiartikkelit. WDM-verkon toteuttaminen on uudenlainen ja haasteellinen projekti Soneralle. Käytännön toteutuksesta ei löydy samanlaista määrää osaamista ja kirjallisuutta kuin tutummasta SDH-tekniikasta. Suurimmat haasteet ovatkin yleisesti ottaen käytännön syistä aiheutuneita ongelmia. Kuitujen ja laitetilojen soveltuvuus WDM-tekniikalle täytyy tutkia. WDM-tekniikan opiskelu ja omaksuminen ja sitä kautta sopivan laitekokoonpanon löytäminen vie myös oman aikansa. Myös aiempaa suurempi laitemäärä ja siirtokapasiteetin moninkertaistuminen vaatii tarkempaa suunnittelua esimerkiksi varaosien logistiikan ja liikenteen suunnittelun osalta.
  • Characterisation of filter radiometers with wavelength-tuneable laser source
    (2002) Noorma, Mart
     Helsinki University of Technology | Master's thesis
    Suodatinradiometrien spektrinen irradianssiherkkyys karakterisoidaan perinteisesti monokromaattoreita käyttäen. Monokromaattorin kaistanleveydestä ja suodatin radiometrien paikkavasteen epätasaisuudesta johtuvat ongelmat voidaan välttää käyttämällä ns. xy-menetelmää. Tässä menetelmässä irradianssiherkkyys saadaan liikuttamalla suodatinradiometriä tasavälisesti suhteessa aallonpituudeltaan säädettävän laserin teho stabiloituun säteeseen. Mittaukset toistetaan useilla aallonpituuksilla, jotta saadaan suodatin radiometrin herkkyys koko kaistan päästöalueella. Laserin aallonpituutta monitoroidaan mittauksen aikana, mikä poistaa kokonaan aallonpituuden epävarmuuteen liittyvät ongelmat, joita esiintyy usein monokromaattorimittauksissa. Koherentilla laservalolla suodattimen pintojen välinen interferenssi voi aiheuttaa virheellisiä tuloksia mitatussa herkkyydessä. Kulmaan hiottuja suodattimia ja ilma-lasipintojen anti-heijastuspinnoitteita käytettiin vähentämään interferenssin vaikutusta. Työssä esitetään titaani-safiirilaserilla saadut suodatinradiometrin mittaustulokset aallonpituusalueella 800-900 nm. Epävarmuusanalyysi osoittaa, että käyttäen esitettyä xy-menetelmää suodatinradiometrejä pystytään karakterisoimaan 0.09 % standardiepävarmuudella. Tulokset ovat yhtäpitäviä monokromaattoripohjaisella menetelmällä mitattujen tulosten kanssa.
  • Characterisation of Liquid Crystal Display Devices
    (2004) Nieminen, Juha
     Helsinki University of Technology | Master's thesis
    The improvement in colour reproduction of display devices calls for accurate characterisation methods of both displays and colorimeters that are commonly used to measure the luminance and chromaticity of displays. This work is part of the project to construct a calibration facility for colour displays and colorimeters at the Metrology Research Institute of Helsinki University of Technology. The scope of the work is liquid crystal displays (LCDs) which is the dominating technology when evaluated in number of manufactured displays at the moment. From the competing technologies based on LCDs, the active matrix displays (TFT) are replacing passive matrix displays (STN) in almost all applications. The theoretical part of this thesis discusses the principles of colourimetry and related properties of LCDs. It also explains how different types of LCDs work and how TFT panels are controlled. A digital signal source was built to feed signals to the displays under test. It is capable of driving a multitude of different types of TFTs and the number of supported panels can be easily increased. The quality of the signal was evaluated by logic analyzer measurements and was found excellent. A setup for characterisation of LCDs was constructed. The setup is built around a diode array based spectroradiometer, which was characterised to have 1.2% uncertainty (k=2) for luminance and (0.0009, 0.0006) uncertainties for (x,y) chromaticity coordinates. The display under test is mounted on a turntable to allow horizontal viewing angle measurements. A set of test measurements was performed with three TFT displays and one STN display. Horizontal viewing angles and colour gamuts of the specimen were defined as suggested in VESA Flat Panel Display Measurements Standard 1.0. The uncertainty of the viewing angle measurements is estimated to be 2.2° (k=2).