Μελέτη μονωτήρων υψηλής τάσης με την τεχνική της φασματοσκοπίας πλάσματος επαγόμενου από λέιζερ
Στην παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία μελετάται η εφαρμογή της τεχνικής «Φασματοσκοπία Πλάσματος Επαγομένου από Λέιζερ ( Laser Induced Breakdown Spectroscopy – LIBS)» σε δείγματα μονωτήρων υψηλής τάσης που χρησιμοποιούνται στα δίκτυα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας με σκοπό τη μελέτη και την...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2022
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | https://hdl.handle.net/10889/23726 |
| id |
nemertes-10889-23726 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Φασματοσκοπία πλάσματος επαγόμενου από λέιζερ Μηχανική μάθηση Μονωτήρες υψηλής τάσης Laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) Machine learning High voltage insulators |
| spellingShingle |
Φασματοσκοπία πλάσματος επαγόμενου από λέιζερ Μηχανική μάθηση Μονωτήρες υψηλής τάσης Laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) Machine learning High voltage insulators Πολυγένης, Δημήτριος Μελέτη μονωτήρων υψηλής τάσης με την τεχνική της φασματοσκοπίας πλάσματος επαγόμενου από λέιζερ |
| description |
Στην παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία μελετάται η εφαρμογή της τεχνικής «Φασματοσκοπία Πλάσματος Επαγομένου από Λέιζερ ( Laser Induced Breakdown Spectroscopy – LIBS)» σε δείγματα μονωτήρων υψηλής τάσης που χρησιμοποιούνται στα δίκτυα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας με σκοπό τη μελέτη και την ταξινόμηση με βάση την γήρανση τους, με χρήση αλγορίθμων μηχανικής μάθησης.
Η φασματοσκοπία πλάσματος επαγομένου από λέιζερ (Laser Induced Breakdown Spectroscopy -LIBS) αποτελεί μια αναλυτική τεχνική στοιχειακής ανάλυσης βασισμένη στην ακτινοβολία που εκπέμπεται από το επαγόμενο πλάσμα. Τα τελευταία χρόνια η τεχνική LIBS, εξαιτίας της πειραματικής της απλότητας αλλά και της δυνατότητας της να παρέχει άμεσα φασματοσκοπικές πληροφορίες για όλων των ειδών τα υλικά (στερεά, υγρά, αέρια), έχει γίνει ιδιαίτερα δημοφιλής.
Στη φασματοσκοπία πλάσματος επαγομένου από λέιζερ, μια ισχυρά εστιασμένη δέσμη λέιζερ επάγει πλάσμα στην επιφάνεια ενός υλικού, με αποτέλεσμα την ατομοποίηση του και την διέγερσή των ατόμων/ιόντων. Η ακτινοβολία που εκπέμπεται από το πλάσμα περιέχει πληροφορίες για την στοιχειακή σύνθεση του υλικού.
Η φασματοσκοπία πλάσματος επαγομένου από λέιζερ βρίσκει πληθώρα εφαρμογών σε τομείς όπως η βιομηχανία, η συντήρηση έργων τέχνης και πολιτιστικής κληρονομίας η ανακύκλωση προϊόντων και η επιστήμη τροφίμων.
Στην παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία η τεχνική LIBS εφαρμόστηκε αρχικά για τη στοιχειακή ανάλυση και στην συνέχεια για την ταξινόμηση ηλεκτρικών μονωτήρων του δικτύου μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας με τη βοήθεια τεχνικών μηχανικής μάθησης. Η ταξινόμηση πραγματοποιήθηκε με κριτήρια τη γήρανση των μονωτήρων και την επίδραση περιβαλλοντικών ρύπων. Επίσης, αναπτυχθήκαν και εφαρμόστηκαν διάφορες πειραματικές διατάξεις «Double Pulse LIBS» για την ενίσχυση του σήματος αλλά και για την βελτίωση των ορίων ανίχνευσης της τεχνικής LIBS με μια δέσμη λέιζερ. Τέλος, πραγματοποιήθηκε μια συγκριτική μελέτη της ταξινόμησης των μονωτήρων με φάσματα από Single και Double Pulse LIBS. |
| author2 |
Polygenis, Dimitrios |
| author_facet |
Polygenis, Dimitrios Πολυγένης, Δημήτριος |
| author |
Πολυγένης, Δημήτριος |
| author_sort |
Πολυγένης, Δημήτριος |
| title |
Μελέτη μονωτήρων υψηλής τάσης με την τεχνική της φασματοσκοπίας πλάσματος επαγόμενου από λέιζερ |
| title_short |
Μελέτη μονωτήρων υψηλής τάσης με την τεχνική της φασματοσκοπίας πλάσματος επαγόμενου από λέιζερ |
| title_full |
Μελέτη μονωτήρων υψηλής τάσης με την τεχνική της φασματοσκοπίας πλάσματος επαγόμενου από λέιζερ |
| title_fullStr |
Μελέτη μονωτήρων υψηλής τάσης με την τεχνική της φασματοσκοπίας πλάσματος επαγόμενου από λέιζερ |
| title_full_unstemmed |
Μελέτη μονωτήρων υψηλής τάσης με την τεχνική της φασματοσκοπίας πλάσματος επαγόμενου από λέιζερ |
| title_sort |
μελέτη μονωτήρων υψηλής τάσης με την τεχνική της φασματοσκοπίας πλάσματος επαγόμενου από λέιζερ |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://hdl.handle.net/10889/23726 |
| work_keys_str_mv |
AT polygenēsdēmētrios meletēmonōtērōnypsēlēstasēsmetēntechnikētēsphasmatoskopiasplasmatosepagomenouapoleizer AT polygenēsdēmētrios astudyofhighvoltageinsulatorsbylaserinducedbreakdownspectroscopy |
| _version_ |
1771297249578450944 |
| spelling |
nemertes-10889-237262022-11-08T17:09:39Z Μελέτη μονωτήρων υψηλής τάσης με την τεχνική της φασματοσκοπίας πλάσματος επαγόμενου από λέιζερ A study of high voltage insulators by laser induced breakdown spectroscopy Πολυγένης, Δημήτριος Polygenis, Dimitrios Φασματοσκοπία πλάσματος επαγόμενου από λέιζερ Μηχανική μάθηση Μονωτήρες υψηλής τάσης Laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) Machine learning High voltage insulators Στην παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία μελετάται η εφαρμογή της τεχνικής «Φασματοσκοπία Πλάσματος Επαγομένου από Λέιζερ ( Laser Induced Breakdown Spectroscopy – LIBS)» σε δείγματα μονωτήρων υψηλής τάσης που χρησιμοποιούνται στα δίκτυα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας με σκοπό τη μελέτη και την ταξινόμηση με βάση την γήρανση τους, με χρήση αλγορίθμων μηχανικής μάθησης. Η φασματοσκοπία πλάσματος επαγομένου από λέιζερ (Laser Induced Breakdown Spectroscopy -LIBS) αποτελεί μια αναλυτική τεχνική στοιχειακής ανάλυσης βασισμένη στην ακτινοβολία που εκπέμπεται από το επαγόμενο πλάσμα. Τα τελευταία χρόνια η τεχνική LIBS, εξαιτίας της πειραματικής της απλότητας αλλά και της δυνατότητας της να παρέχει άμεσα φασματοσκοπικές πληροφορίες για όλων των ειδών τα υλικά (στερεά, υγρά, αέρια), έχει γίνει ιδιαίτερα δημοφιλής. Στη φασματοσκοπία πλάσματος επαγομένου από λέιζερ, μια ισχυρά εστιασμένη δέσμη λέιζερ επάγει πλάσμα στην επιφάνεια ενός υλικού, με αποτέλεσμα την ατομοποίηση του και την διέγερσή των ατόμων/ιόντων. Η ακτινοβολία που εκπέμπεται από το πλάσμα περιέχει πληροφορίες για την στοιχειακή σύνθεση του υλικού. Η φασματοσκοπία πλάσματος επαγομένου από λέιζερ βρίσκει πληθώρα εφαρμογών σε τομείς όπως η βιομηχανία, η συντήρηση έργων τέχνης και πολιτιστικής κληρονομίας η ανακύκλωση προϊόντων και η επιστήμη τροφίμων. Στην παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία η τεχνική LIBS εφαρμόστηκε αρχικά για τη στοιχειακή ανάλυση και στην συνέχεια για την ταξινόμηση ηλεκτρικών μονωτήρων του δικτύου μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας με τη βοήθεια τεχνικών μηχανικής μάθησης. Η ταξινόμηση πραγματοποιήθηκε με κριτήρια τη γήρανση των μονωτήρων και την επίδραση περιβαλλοντικών ρύπων. Επίσης, αναπτυχθήκαν και εφαρμόστηκαν διάφορες πειραματικές διατάξεις «Double Pulse LIBS» για την ενίσχυση του σήματος αλλά και για την βελτίωση των ορίων ανίχνευσης της τεχνικής LIBS με μια δέσμη λέιζερ. Τέλος, πραγματοποιήθηκε μια συγκριτική μελέτη της ταξινόμησης των μονωτήρων με φάσματα από Single και Double Pulse LIBS. The present master thesis studies the application of "Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS)" on high voltage insulators used in power grids, for the purpose of classification based on their aging and surface degradation by employing machine learning algorithms. Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) is an analytical technique providing multi-elemental analysis based on the radiation emitted by the induced plasma. In recent years, the LIBS technique has become very popular due to its experimental simplicity but also its ability to provide direct spectroscopic information for all types of materials (solids, liquids, gases). Laser-induced breakdown spectroscopy exhibits a variety of applications in areas such as industry, art and cultural heritage conservation, product recycling and food science. In laser-induced breakdown spectroscopy, a focused high intensity laser beam induces plasma on the surface of a material, resulting in its atomization and excitation. The radiation emitted by the plasma contains information about the elemental composition of the material. In the present work, LIBS was applied for the elemental analysis and classification of high voltage insulators of the electric power transmission network, assisted by machine learning algorithms. The classification was based on parameters related to the operation time of the insulators and the effect of environmental pollutants on them. Subsequently, various "Double Pulse LIBS" experimental configurations were used to enhance the signal but also to improve the limits of detection of the “Single Pulse LIBS” technique. Finally, a comparative study of the classification of the high voltage insulators was performed, with spectra from Single and Double Pulse LIBS. 2022-11-07T08:43:35Z 2022-11-07T08:43:35Z 2022-07-05 https://hdl.handle.net/10889/23726 el Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ application/pdf |
