DZIAŁALNOŚĆ NAUKOWA

Różnorodna i nowoczesna tematyka badawcza stwarza szerokie możliwości rozwijania własnych zainteresowań naukowych studentom i absolwentom wszystkich kierunków Wydziału Elektrotechniki, Elektroniki. Informatyki i Automatyki Politechniki Łódzkiej poprzez realizację prac doktorskich, prac dyplomowych oraz udział w badaniach prowadzonych w ramach grantów naukowych lub działalności koła naukowego.

Współpraca

Instytut prowadzi współpracę naukową z Uniwersytetem w Kalmar (Szwecja), a także przez wiele lat współpracował z Uniwersytetem Strathclyde w Glasgow (Szkocja) czego wynikiem było opracowanie i wydanie w języku angielskim 3 książek z dziedziny metrologii. Również w pewnym zakresie Instytut prowadzi współpracę naukowo-techniczną z zakładami przemysłowymi, wykonując różne ekspertyzy, badania i budując różne urządzenia pomiarowe.

Zakład Układów i Systemów Nieliniowych

Tematyka prac naukowych:

• Analiza obwodów nieliniowych o wielu punktach równowagi,
• Komputerowe metody analizy i symulacji obwodów nieliniowych,
• Analiza stabilnościowa układów elektronicznych,
• Numeryczna analiza obwodów dynamicznych,
• Diagnostyka układów analogowych,
• Zastosowanie technik ewolucyjnych do analizy i diagnostyki układów elektronicznych.

Wyniki badań z omawianej tematyki były publikowane w zagranicznych czasopismach o światowym zasięgu: IEEE Transactions on Circuits and Systems, International Journal of Circuit Theory and Applications, Journal of Circuits Systems and Signal Processing, Journal of Circuits Systems and Computers, IEE Proceedings of Circuits and Systems, International Journal of Electrical Power and Energy Systems, Archiv für Electronic and Übertragungstechnik, International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering Discrete Applied Mathematics, w czasopismach krajowych: Biuletyn PAN, Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji, Archiwum Elektrotechniki, Rozprawy Elektrotechniczne, Przegląd Elektrotechniczny, Elektronika. oraz na konferencjach międzynarodowych.

Wydzielony Zespół Systemów Pomiarowych

Działalność naukowa Zakładu jest bardzo szeroka i dotyczy:

• pomiaru wielkości elektrycznych ze szczególnym uwzględnieniem pomiaru mocy przy występowaniu wyższych harmonicznych w napięciu i w prądzie,
• oceny dokładności pomiaru niesinusoidalnych napięć i prądów przez przetworniki pomiarowe,
• pomiaru i oceny parametrów jakościowych energii elektrycznej,
• modelowania i badania symulacyjne systemów pomiarowych,
• automatyzacji i komputeryzacji przyrządów i urządzeń pomiarowych,
• pomiarów magnetycznych, badań właściwości materiałów magnetycznych,
• modelowania, badania i budowy czujników krzemowych do pomiaru różnych wielkości fizycznych,
• opracowania i budowy urządzeń do badania i testowania elementów urządzeń elektrycznego i elektronicznego wyposażenia pojazdów samochodowych,
• zagadnień oceny parametrów jakościowych energii elektrycznej - zostały opracowane metody charakteryzowania i pomiaru współczynników określających udział interharmonicznych i subharmonicznych w przebiegach prądowych i napięciowych,
• metod charakteryzowania i pomiaru współczynników określających udział interharmonicznych i subharmonicznych w przebiegach prądowych i napięciowych,
• nowoczesnych metod cyfrowego przetwarzania sygnałów,
• czujników krzemowych do pomiaru różnych wielkości fizycznych - prace dotyczące czujników krzemowych z powierzchniową falą akustyczną, charakteryzujące się wieloma pozytywnymi właściwościami metrologicznymi,
• badań materiałów magnetycznych - opracowany został model materiału ferromagnetycznego, opracowany sposób i układ do wyznaczania quasistatycznych pętli histerezy magnetycznej, a także przedstawiono metodykę badań materiałów magnetycznych przy infraniskiej częstotliwości (0,01¸10Hz)
• oceny jakości uzyskanych wyników pomiarów - prowadzone są prace nad opracowaniem metody i odpowiednich programów komputerowych wyznaczania niepewności pomiarów pośrednich - złożonych. Została opracowana metoda bezpośredniego wyznaczania rozkładu niepewności złożonej dla dowolnych rozkładów pomiarów bezpośrednich

Zakład Inżynierii Materiałowej

W Zakładzie Materiałoznawstwa i Elektrotechnologii prowadzone są badania w zakresie mikrotechnologii laserowych, nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego oraz szczególnych problemów dotyczących dielektryków. Większość rozwiązywanych zagadnień ma interdyscyplinarny charakter i jest silnie powiązana z problemami z zakresu informatyki. W laboratoriach Zakładu Materiałoznawstwa i Elektrotechnologii opracowywane i rozwijane są metody badań właściwości materiałów przewodzących, nadprzewodników i dielektryków oraz komputerowe systemy pomiarowe tych właściwości.

Prace z dziedziny technologii laserowych obejmują badania podstawowe oraz aplikacyjne, dotyczące zjawisk związanych z oddziaływaniem wiązki laserowej z materią oraz ich modelowanie.Szczególną uwagę poświęca się zagadnieniom, jak zmiany cech materiałowych w wyniku oddziaływania wiązki laserowej, modelowanie pól temperaturowych w procesach szybkiego nagrzewania impulsami laserowymi, współistnienie i oddziaływanie pól sprzężonych - ekstremalnych pól temperatury, transportu masy w wyniku topnienia i konwekcji, pól elektrycznych. Zagadnienia te rozwiązywane są z punktu widzenia zastosowań technologii laserowych w inżynierii materiałowej dla potrzeb elektroniki i elektrotechniki. Aplikacje laserów w technologiach elektronicznych obejmują m.in. wytwarzanie połączeń elektrycznych i mikropołączeń, w tym połączeń wyprowadzeń w przyrządach półprzewodnikowych mocy oraz zastosowań mikrotechnologii laserowych w technice sensorów. Rozwijany jest nowy obszar badań związany z wykorzystaniem precyzyjnych laserów światłowodowych, m.in. w technologii mikroukładów typu MEMS. Prowadzone są badania nad zastosowaniem mikrotechnologii laserowych do wytwarzania nowych rodzajów pasywnych elementów układów elektronicznych, jak miniaturowe bezpieczniki szybkie czy mikrogrzejniki.

Prace teoretyczne z dziedziny nadprzewodnictwa średnio (MTS) i wysokotemperaturowego (HTS) obejmują analizę i modelowanie polowych zjawisk dynamicznych związanych z ruchem strumienia magnetycznego w nadprzewodniku, zjawisk niestabilności termicznej nadprzewodników, zjawisk magnesowania rdzeni ferromagnetycznych z nadprzewodzącymi uzwojeniami, opis zjawisk kontaktowych w połączeniach metal-nadprzewodnik. W zakresie prac doświadczalnych z dziedziny nadprzewodnictwa rozwijana jest technologia wytwarzania nowych nadprzewodników średniotemperaturowych MgB2, w tym drutów i taśm oraz technologie wytwarzania wysokotemperaturowych nadprzewodników ceramicznych, grubych warstw nadprzewodzących i technologie kompozytów nadprzewodnikowych YBaCuO-Ag. Ponadto prowadzone są prace pomiarowo-badawcze, których celem jest określenie właściwości elektrycznych i magnetycznych nadprzewodników. Zadania pomiarowe są wykonywane przy użyciu stanowiska kriogenicznego i systemów pomiarowych realizujących  automatyczna akwizycję i obróbkę danych. Stanowisko kriogeniczne jest wyposażone w kriochłodziarkę helową charakteryzującą się niską temperaturą końcową (7K), dużą mocą chłodzenia (4W przy 9K) oraz dużą objętością chłodzonej przestrzeni. Kontynuowane są badania dotyczące projektowania i analizy pracy urządzeń elektromagnetycznych z nadprzewodnikowymi uzwojeniami (cewki, elektromagnesy, transformatory, ograniczniki prądów zwarciowych), których celem jest wykonanie modelu nadprzewodnikowego zasobnika energii (SMES).

Badania w dziedzinie dielektryków dotyczą wybranych zagadnień teoretycznych,  ze szczególnym uwzględnieniem zjawisk relaksacji dielektrycznej oraz przebicia dielektryków cienkowarstwowych. Prowadzone są również badania doświadczalne i aplikacyjne związane z technologiami kompozytowych materiałów polimerowych wysokokonduktywnych (kleje elektroprzewodzące), technologią cienkich warstw polimerowych, impregnacją i hermetyzacją elementów i podzespołów elektronicznych, elektryzowaniem się dielektryków.