Original title: Vizualizace spektroskopických dat pomocí metody analýzy hlavních komponent
Translated title: Visualization of spectroscopic data using Principal Component Analysis
Authors: Šrenk, David ; Žák, Libor (referee) ; Pořízka, Pavel (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2019
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Diplomová práce se věnuje spektroskopií laserem buzeného plazmatu k určování prvkového složení neznámých vzorků. Bylo nutné navrhnout vhodnou metodu pro kvalifikaci materiálu pomocí emisních spekter indukovaných laserem. Pro kvalifikaci prvkového složení bylo nezbytné použít různé chemometrické metody a předzpracování dat. Kýžené kvalifikace jsme dosáhli projekcí dat do nového PCA prostoru, následného vytvoření shluků a vyměření Euklidovských vzdáleností jednotlivých shluků mezi sebou. Experiment v praktické části byl nastaven na detekci rozhraní dvou prvků. Vytvořili jsme tedy datový soubor simulující ablaci na rozhraní. Tento datový soubor byl postupně zpracován matematicko-chemicko-fyzikálním pohledem. Bylo zpracováno několik postupů pro analýzu dat: aproximace pomocí Lorenzovy, Gaussovy a Voigtovy funkce a také metody předzpracování, jako detekce odlehlých bodů, standardizace dat různými způsoby a následné použití metody hlavních komponent. V práci je zaznamenán soubor shrnutí postupů pro kvalifikaci vstupních dat. This diploma thesis deals with using laser-induced breakdown plasma spectroscopy for determining the elemental structure of unknown samples. It was necessary to design an appropriate method to qualify material by laser-induced emission spectrum. Pretreatment of data and using a variety of chemometrics methods had to be done in order to qualify the structure of elements. We achieved a required solution by projecting the data to a new PCA space, creating clusters and computing the Euclidean distance between each cluster. The experiment in the practical part was set to detect an interface of two elements. We created a data file simulating the ablation on the interface. This data set was gradually processed applying a mathematical-chemical-physical view. Several data procedures have been compiled: approximation by Lorenz, Gauss and Voigt function and also a pretreatment method such as the detection of outliers, standardization by several procedures and subsequent use of principal components analysis. A summarization of processes for input data is fully described in the thesis.
Keywords: laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS); principal component analysis (PCA); visualization; metoda hlavních komponent (PCA); spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS); vizualizace

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/175472

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-401532


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses