On quantum cryptography

In the late twentieth century, human race entered the era of information technology (IT). The IT industry, which deals with the production, processing, storage and transmission of information, has become an integral part of the global economic system, a completely independent and significant sector of the economy. The dependence of the modern society on information technologies is so great that omissions in information systems may lead to significant incidents. Telecommunications are the key information technology industry. However, information is very susceptible to various types of abuse during transmission. The units for data storage and processing can be physically protected from anyone wishing harm, but this does not hold true for the communication lines that span hundreds or thousands of kilometers and are virtually impossible to protect. Therefore, the problem of information protection in the field of telecommunications is highly significant. Cryptology, particularly cryptography, deals with this issue. Quantum cryptography is a relatively new field ensuring safe communication between the sender and the recipient using the laws of quantum physics. This paper seeks to address the principles of the quantum distribution of a key for information encryption and the fundamental problems arising from the execution.Крајем двадесетог века човечанство je ушло у еру информационих технологија. ИТ индустрија, која се бави производњом, обрадом, складиштењем и преносом информација, постала је саставни дeо глобалног економског система, потпуно независан и прилично значајан сектор приврeде. Зависност савременог друштва од информационих технологија је толико велика да пропусти у информационим системима могу довести до значајних инцидената. Телекомуникацијe су кључна индустрија информационих технологија. Међутим, информације су током транспорта веома осетљиве на разне врсте злоупотреба. Јединице за складиштење и обраду података могу бити физички заштићене од недобронамерних, што се не може рећи за комуникационе линије које се протежу на стотине или хиљаде километара и које је готово немогуће заштитити. Стога је проблем заштите информација у сфери телекомуникација веома значајан. Криптологија као наука и посебно њен део криптографија управо се баве овом проблематиком. Квантна криптографија је релативно новија област која се бави обезбеђењем сигурне комуникације између пошиљаоца и примаоца информације, користећи законе квантне физике. Циљ рада је да се упознамо са принципима квантне дистрибуције кључа за кодирање информација и основним проблемима који се јављају при његовој реализацији

Micromechanical and structural properties of composite laminate materials used in microelectromechanical technologies

Маtеriјаli kојi sе kоristе u mikrоеlеktrоmеhаničkim sistеmimа (МЕМS) su nајčеšćе u оbliku tаnkih filmоvа kојi su dеpоnоvаni nа supstrаtimа ili fоrmirајu kоmpоzitе sа drugim filmоvimа. Таnkе višеslојnе strukturе imајu spеcifičnа еlеktričnа, mеhаničkа, mаgnеtnа i оptičkа svојstvа i zbоg tоgа imајu pоtеnciјаlа zа širоku primеnu u prоizvоdnji intеgrisаnih kоlа, izrаdi mаgnеtnih glаvа i rаzličitih kоmpоnеnti u МЕМS urеđајimа. Pоrеd tоgа, mаtеriјаli kојi su u оbliku tаnkоg filmа dеpоnоvаni nа supstrаt mоrајu biti kоmpаtibilni sа оsnоvnim mikrоеlеktrоnskim tеhnоlоgiјаmа - litоgrаfiјоm, nаgrizаnjеm, priprеmоm spојеvа, hеmiјskо-mеhаničkim pоlirаnjеm i kоnаčnо mеtоdаmа mоntаžе МЕМS urеđаја. Pоuzdаnоst urеđаја kојi sаdržе оvе višеslојnе strukturе zаvisi оd nеkоlikо fаktоrа uklјučuјući mеhаničku stаbilnоst urеđаја, аdhеziјu slојеvа kаkо mеđusоbnu, tаkо i sа supstrаtоm, аdhеziјu sа mаtеriјаlimа zаštitnih mаski pri nаgrizаnju i pоlirаnju i drugе. Zbоg tоgа su pоtrеbnа dеtаlјnа ispitivаnjа pоuzdаnоsti i kоmpаtibilnоsti mаtеriјаlа kојi ulаzе u sklоp МЕМS urеđаја. Zа pоmеnutu mеhаničku stаbilnоst МЕМS urеđаја bitnа su slеdеćа fizičkо - mеhаničkа svојstvа: аdhеziја nа grаničnim pоvršinаmа slојеvа, mоduli еlаstičnоsti upоtrеblјеnih mаtеriјаlа, tvrdоćа i žilаvоst filmа. Меhаničkа svојstvа tаnkih filmоvа sе rаzlikuјu оd svојstаvа u zаprеmini mаtеriјаlа (bulk mаtеriјаli). Оvо sе mоžе оbјаsniti mikrо/nаnоstrukturоm tаnkih filmоvа kао i timе dа pоstојi uticај supstrаtа nа kојi је film dеpоnоvаn. Uslеd rаzlikа u tеrmо-mеhаničkim svојstvimа supstrаtа i filmа, u tаnkim filmоvimа imа dоstа zаоstаlih nаpоnа nаkоn prоcеsа dеpоnоvаnjа. Тi zаоstаli nаpоni dоvоdе dо trајnih dеfоrmаciја filmа, pа i lоmа kао i dеlаminаciје kоmpоzitnоg mаtеriјаlа ukоlikо su višеslојnа dеpоnоvаnjа u pitаnju. Zbоg tоgа su ispitivаnjа i u еlаstičnој i u plаstičnој оblаsti nаprеzаnjа i dеfоrmаciја јаkо vаžnа zа kаrаktеrizаciјu tаnkih filmоvа. Prеdmеt rаdа оvе disеrtаciје је prоcеsirаnjе lаminаtnih kоmpоzitnih sistеmа mаtеriјаlа Ni i Cu, kао i kаrаktеrizаciја mikrоstrukturе i ispitivаnjе mеhаničkih svојstаvа lаminаtnih kоmpоzitnih sistеmа. Јеdnа оd širоkо rаsprоstrаnjеnih tеhnоlоgiја izrаdе višеslојnih mеtаlnih strukturа kоја је kоmpаtibilnа sа МЕМS tеhnоlоgiјаmа је еlеktrоhеmiјskа dеpоziciја, kоја ćе sе i u оvоm rаdu kоristiti zа fоrmirаnjе mеtаlnih filmоvа. Еlеktrоhеmiјskа dеpоziciја Ni i Cu filmоvа је izvršеnа nа supstrаtimа rаzličitih strukturnih i mеhаničkih svојstаvа (mоnоkristаlni siliciјum rаzličitih оriјеntаciја, pоlikristаlni bаkаr, dеpоnоvаni slој niklа dоvоlјnо vеlikе dеblјinе dа sе pоnаšа kао sаmоstаlnа pоdlоgа). Prоmеnоm pаrаmеtаrа еlеktrоhеmiјskе dеpоziciје (tеmpеrаturа, gustinа struје, vrеmе dеpоziciје), dоbiјајu sе filmоvi rаzličitе dеblјinе i mikrоstrukturе, štо zа pоslеdicu imа rаzličitа mеhаničkа svојstvа. Dеblјinе pојеdinаčnih slојеvа kоmpоzitа su mаlе pа је i ukupnа dеblјinа kоmpоzitа mаlа (2-10μm). Zbоg mаlе dеblјinе višеslојnih kоmpоzitа, uticај prisustvа supstrаtа i njеgоvе mеhаničkе kаrаktеristikе sе nе mоgu zаnеmаriti. Zа kаrаktеrizаciјu strukturе dоbiјеnih lаminаtnih kоmpоzitnih mаtеriјаlа prеdviđеnе su mеtоdе оptičkе mikrоskоpiје, skеnirајućе аtоmskе mikrоskоpiје (АFМ) kао i skеnirајućе еlеktrоnskе mikrоskоpiје (SЕМ). Nајčеšćе kоrišćеn mеtоd zа tеstirаnjе mеhаničkih svојstаvа sistеmа film-supstrаt је mеtоd utiskivаnjа. Ispitivаnjа mеhаničkih svојstаvа kоmpоzitnih sistеmа u оvој disеrtаciјi оbаvlјеnо је mеtоdоm utiskivаnjа pо Vikеrsu. Оvај mеtоd је, nаrоčitо sа оptеrеćеnjimа u mikrо оpsеgu, pоkаzао svојu prеdnоst pri оdrеđivаnju nеkih mеhаničkih svојstаvа (tvrdоćа i mоdul еlаstičnоsti) јеdnоslојnih tаnkih filmоvа. Kаdа је film višеslојаn (kоmpоzitni film), mоrа sе vоditi rаčunа о mеđusоbnоm uticајu mеhаničkih i strukturnih svојstаvа svаkе kоmpоnеntе kоmpоzitа. U оvоm istrаživаnju, urаđеni su tеstоvi mikrоutiskivаnjа pо Vikеrsu nа pоdlоgаmа i fоrmirаnim јеdnоslојnim i kоmpоzitnim sistеmimа pri rаzličitim оptеrеćеnjimа. Izmеrеnа vrеdnоst mikrоtvrdоćе kоја sе nаzivа "kоmpоzitnоm mikrоtvrdоćоm" је kоmplеksnа, јеr zаvisi оd rеlаtivnе dubinе utiskivаnjа i pојеdinаčnih mеhаničkih svојstаvа filmоvа i supstrаtа. Моdеli prеdviđаnjа tvrdоćе su rаzviјеni u cilјu оdrеđivаnjа аpsоlutnе tvrdоćе tаnkоg filmа iz stаndаrdnih tеstоvа mikrоutiskivаnjа (Јеnsеn-Hоgmаrk, Bаrnеt-Rikеrbi, Šikо-Lеzаž, Kоrsunski). Zа оdrеđivаnjе tvrdоćе filmа u višеslојnim sistеmimа Ni i Cu nа krupnоzrnоm supstrаtu bаkrа (sistеm tvrdоg filmа nа mеkоm supstrаtu), primеnjеn је dеskriptivni mоdеl Kоrsunskоg, kојi dаје zаdоvоlјаvајućе rеzultаtе fitоvаnjа.Materials and structures with small-scale dimensions do not behave in the same manner as their bulk counterparts. This became significantly important when we deal with thin films which are routinely employed as components in microelectromechanical systems (MEMS). Thin multilayered structures have specific electric, mechanical, magnetic and optical properties and because of that have great potential for applications in fabrication of different MEMS components. Thin film materials together with their substrates have to be compatible with fundamental MEMS technologies – litography, deposition methods, etching, mechanical and chemical polishing, etc. This thesis is mainly confronted with the problem of structural and mechanical characterization of multilayered composite films. Multilayered composite systems of alternately electrodeposited nanocrystalline Cu and Ni films on cold-rolled microcrystalline copper substrates were fabricated. Highly-densified parallel interfaces which can give rise to high strength of composites are obtained by depositing layers at a very narrow spacing. The mechanical properties of the composite systems were characterized using Vickers microhardness testing. Dependence of microhardness on layer thickness, Ni/Cu layer thickness ratio and total thickness of the film was investigated. After the mechanical testing, samples were prepared for the examination by metalographic microscopy. Topographic details were investigated by means of atomic force microscope operating in non-contact mode. Composite hardness models of Jonsson-Hogmark, Burnett-Rickerby, Chicot-Lesage and Korsunsky were applied to the experimental data in order to determine film hardness. The applicability of mentioned models is critically tested on two types of composite systems: hard film on soft substrate and soft film on hard substrate. Korsunsky model was chosen and applied for the multilayered composite systems Ni/Cu on polycrystalline Cu substrate. These systems were considered as "hard film on a soft substrate" type of composite systems

On quantum cryptography

In the late twentieth century, human race entered the era ofinformation technology (IT). The IT industry, which deals with the production,processing, storage and transmission of information, has become an integralpart of the global economic system, a completely independent and significantsector of the economy. The dependence of the modern society on informationtechnologies is so great that omissions in information systems may lead tosignificant incidents. Telecommunications are the key information technologyindustry. However, information is very susceptible to various types of abuseduring transmission. The units for data storage and processing can bephysically protected from anyone wishing harm, but this does not hold truefor the communication lines that span hundreds or thousands of kilometersand are virtually impossible to protect. Therefore, the problem of informationprotection in the field of telecommunications is highly significant. Cryptology,particularly cryptography, deals with this issue. Quantum cryptography is arelatively new field ensuring safe communication between the sender and therecipient using the laws of quantum physics. This paper seeks to address theprinciples of the quantum distribution of a key for information encryption andthe fundamental problems arising from the execution.Крајем двадесетог века човечанство je ушло у еру информационих технологија. ИТ индустрија, која се бави производњом, обрадом,складиштењем и преносом информација, постала је саставни дeо глобалногекономског система, потпуно независан и прилично значајан сектор приврeде. Зависност савременог друштва од информационих технологија је толиковелика да пропусти у информационим системима могу довести до значајних инцидената. Телекомуникацијe су кључна индустрија информационихтехнологија. Међутим, информације су током транспорта веома осетљивена разне врсте злоупотреба. Јединице за складиштење и обраду податакамогу бити физички заштићене од недобронамерних, што се не може рећи за комуникационе линије које се протежу на стотине или хиљаде километара икоје је готово немогуће заштитити. Стога је проблем заштите информацијау сфери телекомуникација веома значајан. Криптологија као наука и посебно њен део криптографија управо се баве овом проблематиком. Квантнакриптографија је релативно новија област која се бави обезбеђењем сигурнекомуникације између пошиљаоца и примаоца информације, користећи законе квантне физике. Циљ рада је да се упознамо са принципима квантнедистрибуције кључа за кодирање информација и основним проблемима који се јављају при његовој реализацији.Serbian version: [http://cer.ihtm.bg.ac.rs/handle/123456789/3472

Transient Numerical Simulation of Airflow Characteristics in the Mouth-Throat 3D Model

Air pollution is a public health problem that has a serious effect on human health, as it leads to increased morbidity and mortality. Each year, more than 3 million people die from air pollution, while many more have higher risks of stroke, heart attack, and lung diseases as a result of the pollution. The available epidemiological studies indicate that exposure to particulate matter in the air can have a toxic effect on the cardiovascular system, and increase the death risk from cardiovascular diseases such as ischemic heart disease and heart failure. In this study, we have reconstructed the upper respiratory tract model from the CT images in order to analyze airflow patterns during the inhalation part of the breathing cycle and to track NO2 particles inhaled through the mouth or nose. The numerical analysis has been performed using the computational fluid dynamics (CFD) method and the discrete particle method (DPM). The continuous phase flow was solved using the k-ω Shear Stress Transport model with low Reynolds number corrections

Visualizationand risk estimation of harmful substances leakage based on ALOHA code

Air pollution caused by leakage of dangerous chemicals is a serious threat to the living world and the environment. Predicting the consequences of pollution by mathematical simulation of leakage has become an important method in the field of environmental protection. In this study, two registered accidents of leakage of chemicals on the territory of the Republic of Serbia were analysed, the leakage of hydrochloric acid and the leakage of ammonia. The areal location of hazardous atmospheres (ALOHA) model was selected together with accurate data on geographic location and meteorological conditions for simulation and evaluation of the effects of harmful evaporation on the environment, Additional analyzes of the same accidents were performed for different meteorological conditions and a comparison of the results was done.The simulation confirmed that the extent of the pollution largely depended on the type of chemical pollutantsand then on their release in given meteorological and geographical conditions

Assessment of air pollution distribution from radioactive sources and its impact on human health

The paper assesses the concentration of gas aerosols produced as a result of radioactive sources emission. A Gaussian diffusion model is used for calculation of the particle concentration, and the Cs137 isotope is taken as an example of the particles. The determination of the dispersion parameters used in the Gaussian model will be carried out using the Pasquill-Gifford and Briggs’ method. Based on calculated concentrations of radionuclides, their impact on human health will be analyzed

Influence of the structure of multilayer thin Ni/Cu films on their mechanical properties and MEMS devices fabrication applications

Tehnikom elektrohemijske depozicije iz dva kupatila (DBT), dobijeni su višeslojni filmovi Ni i Cu naizmeničnim deponovanjem na polikristalni bakarni supstrat. Promena parametara kao što su ukupna debljina filma, debljina pojedinačnog sloja i odnos debljina pojedinačnih slojeva Ni i Cu u filmu, utiče na mehanička svojstva višeslojnih filmova i omogućava formiranje različitih struktura za njihovu primenu u MEMS-u. Tanki filmovi Ni i Cu sa debljinom slojeva od 75 nm do 5 μm pokazuju dobru međuslojnu adheziju. Smanjenjem debljine pojedinačnog sloja do 300 nm i povećanjem odnosa debljina slojeva Ni:Cu na 1:4, došlo se do višestrukog povećanja vrednosti Vikersove mikrotvrdoće u odnosu na jednoslojne metalne filmove. Filmovi sa debljinom slojeva većom od 5 mikrometara, nemaju dobru medjuslojnu adheziju i uočava se delaminacija slojeva. Sve strukture višeslojnih filmova Ni i Cu se mogu primeniti za izradu trodimenzionalnih MEMS struktura od nikla, metodom selektivnog nagrizanja sloja bakra u kiselom rastvoru tiouree (tehnikom „površinskog mikromašinstva“).Multilayer Ni/Cu films were alternately electrochemically deposited on polycrystalline Cu substrate by dual-bath technique. Change of the parameters such as total film thickness, sublayer thickness and sublayer thickness ratio influences the mechanical properties of the multilayer Ni/Cu films and gives the possibilities for different MEMS fabrication applications. Thin Ni and Cu films with sublayer thickness from 75 nm to 5 µm have good interlayer adhesion. Decreasing the sublayer thickness leads to increase in the composite microhardness value. Delamination of the layers is noticed for the sublayer thickness greater than 5 µm. Three-dimensional Ni microstructures can be fabricated using multilayer Ni/Cu film by selective etching of Cu layers in in acidic thiourea solution („surface micromachining“ technique)

Characterization of PDMS membranes fabricated by bulkmicromachining on silicon wafers

In this paper we proposed microfabrication scheme for PDMS (Polydimethylsiloxane) thin membrane fabrication on Si micromachined cavities with square cross section. PDMS network samples for this research were synthesized with the same composition, which are Sylgard 184 (Dow Corning, USA) silicone elastomer base and silicone elastomer curing agent, volume ratio 10:1. Mechanical testing of PDMS elastic properties and bond strength between membranes and oxidized Si wafers, were investigated applying pressurized bulge testing In this paper experimentally determined dependence of the PDMS membrane deflection on pressure load for different membrane thicknesses and sizes of square cavities in Si wafers are given. Also, the influence of different types of Si wafer structuring by anisotropic wet chemical etching on membrane bonding strength were considered

Influence of additive thiourea on composite and absolute hardness of electrodeposited copper films

Elektrodepozicijom (ED) pod različitim procesnim uslovima (gustina struje, koncentracija tiouree, debljina filma) formirani su kompozitni sistemi tankih filmova Cu na folijama Cu koje se koriste za izradu maski za kontaktno štampanje. U cilju određivanja mehaničkih svojstava ovako dobijenih kompozitnih sistema i posebno, uticaja aditiva tiouree na poboljšanje mehaničkih svojstava filmova, izvršena su merenja tvrdoće standardnim testovima mikroindentacije po Vikersu. Izmerena vrednost mikrotvrdoće kompozitnih sistema je složena funkcija mehaničkih svojstava (tvrdoće) supstrata i filma, i njihovog relativnog odnosa. Za određivanje apsolutne tvrdoće filmova Cu, odabran je i korišćen kompozitni model Korsunskog. Pokazano je da se dodatkom aditiva tiouree u elektrolit pri elektrodepoziciji, može uticati na mikrostrukturu i mehanička svojstva filma Cu u smislu poboljšanja tj. povećanja apsolutne tvrdoće filma.Electrodeposited (ED) under various process conditions (current density, the concentration of thiourea, film thickness) were formed composite systems Cu thin films on copper foils used for making masks for contact printing. In order to determine the mechanical properties of the obtained composite systems and, in particular, the impact of additives thiourea in improving the mechanical properties of films, hardness measurements were performed by standard tests Vickers microindentation. The measured hardness value of composite systems is a complex function of the mechanical properties (hardness) of the substrate and the film, and their relative relationships. To determine the absolute hardness of Cu films, composite model Korsunsky was chosen and used . It is shown that the additive thiourea in the electrolyte during electrodeposition, can affect the microstructure and mechanical properties of Cu by improving and increasing the absolute hardness of the film

Sinergetski efekat aditiva na morfološka i mikromehanička svojstva bakarnih prevlaka na različitim podlogama

Tanki bakarni filmovi debljine 10 μm deponovani su na hladno-valjanim supstratima od bakra i mesinga procesom elektrohemijske depozicije iz laboratorijski napravljenog sulfatnog kupatila sa dodatkom različitih aditiva (hloridnih jona (Cl-) i polietilen glikola (PEG)). Ispitivan je uticaj aditiva i parametara depozicije na strukturna i mehanička svojstva bakarnih prevlaka. Prisustvo aditiva omogućilo je nastajanje glatkih i sjajnih depozita usled promene njihove mikrostrukture. Mikromehanička svojstva filmova bakra ispitivana su metodom mikroindentacije po Vikersu. Izmerena vrednost tvrdoće kompozitnog sistema Cu film – supstrat je složena funkcija tvrdoće supstrata i tvrdoće filma. Za određivanje tvrdoće filmova iz kompozitne mikrotvrdoće korišćeni su modeli Korsunskog i Šiko-Lezaža. Eksperimentalna ispitivanja su pokazala da se istovremenim dodatkom aditiva (PEG+Cl-) ostvaruje kvalitetnija mikrostruktura depozita koji usled toga imaju bolja mikromehanička svojstva.Најбољи рад младог аутора на секцији / The best work of a young author in the sectio