|
|
Approaches to signal correction and standardization in laser spectroscopy
Schiffer, Štěpán ; Hrdlička, Aleš (referee) ; Pořízka, Pavel (advisor)
The subject of this diploma thesis is the study of a sample position influence on results of an experiment in laser spectroscopy. The aim is to design an appropriate way for standardization of signal obtained at different conditions with the respect to its applicability for stand-off analysis. In the theoretical part of the diploma thesis there are the basics of LIBS method described together with the issues of stand-off experiment and both, basic and advanced approches for the processing and correction of obtained spectra. Also the experiment is designed here, which is used for the analysis of the sample inclination and distance influence on the detected signal. The choice of appropriate ways for the signal correction follows and their applicability and efficiency is then experimentally tested.
|
|
| |
|
|
A new concept of a light guide – 2K system
Filip, Vojtěch ; Pořízka, Pavel (referee) ; Novotný, Jan (advisor)
The paper target is design of a conceptual solution of a two-component light-guide with the use of available materials, commonly used for the production of headlamp components, emphasizing the simplicity of the whole solution. The result will be in production of a prototype and the subsequent testing of its functional parameters using standard equipment for the measurement of photometric quantities.
|
|
|
Design of collection optics for in-situ Laser-Induced Breakdown Spectroscopy analysis
Švábíková, Anna ; Novotný, Jan (referee) ; Pořízka, Pavel (advisor)
The subject of this bachleor thesis is an optomechanic design for a remote laser induced breakdown spectrometry (LIBS) apparatus. The aim of the bachleor thesis is a design of focusing and collecting optics due to given parameters. This work presents general theoretical basics of LIBS. However, particular attention is given to the description of LIBS instrumentation. Part of this work is a research on remote LIBS anaylysis, particularly on its instrumentation. In the construction part, several optical designs are presented and thereafter the one with best parameters is chosen. The nal output of this thesis is optimisation of chosen optical desing, followed with a construction design of focusing and collecting optics with enclosed drawing documentation.
|
|
|
Fluorine detection by means of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy
Jaworková, Magdalena ; Pořízka, Pavel (referee) ; Prochazka, David (advisor)
This work concerns the Laser Induced Break-down Spectroscopy LIBS and it´s usage in detection of fluorine in specimens. This method and the particular methods of measurements suitable for fluorine detection are analysed in theoretical part. The sensitivity of particular methods such as usage of buffer gases (He), change of ambient pressure, usage of double laser pulse (DP–LIBS) or detection of molecular bands are compared in experimental part.
|
|
|
The deanery of Brandys in the late middle ages
Pořízka, Pavel ; Pátková, Hana (advisor) ; Zilynská, Blanka (referee)
The thesis is about the church administration in the region of Brandýs nad Labem in the late Middle Ages. The thesis is focused especially on individual parishes in terms of appointment of parish priests, their financial circumstances and sponsorial laws. The attention is also devoted to local clergy. As main source of information were used administrative sources of Czech archbishopric, primarily confirm and erection books and judicial documents from Prague consistory. The text also includes the parts about situation in Czech church administration in the late Middle Ages and brief history of every single locality.
|
|
|
Effect of magnetic field on laser-induced plasma characteristics
Vrábel, Jakub ; Pořízka, Pavel (referee) ; Prochazka, David (advisor)
This work is based on topic of laser induced breakdown spectroscopy „LIBS“ and its application to chemical analysis of materials. Paper presents a brief theoretical basis of LIBS with focus on effect of magnetic field to plasmas and modeling spectras for calib-ration-free LIBS analysis. Considerable part of work is dedicated to practical demon-stration of modeling spectras, using Matlab and interpretation of experimental results. The final output is automatized method for evaluation of spectras, which could leads to calibration-free LIBS analysis. Also there is an effort to increase sensitivity of method.
|
|
|
Depth profiling using laser-induced breakdown spectroscopy method
Průcha, Lukáš ; Novotný,, Karel (referee) ; Pořízka, Pavel (advisor)
The diploma thesis deals with the use of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) for depth profiling and 3D mapping of the zinc-coated steel used in the automotive industry. Before creating depth maps and depth profiles, optimization of the experiment was performed. It was shown that the LIBS technique is suited for making depth profiles and depth maps. The theoretical part deals with the description of the LIBS instrumentation, characteristics of plasma, and assembling of scientific papers which reflect the up to date knowledge about depth profiling and mapping with the use of the LIBS technique. The experimental part describes the optimization of the experiment. Gate delay, the depth and the diameter of craters using the profilometer, the position of the focal plane relative to the sample surface, and selection of spectral lines with the smallest residual signal and small scattering of data were optimized. Depth profiles of zinc, iron, chromium and manganese with the depth map of zinc and iron were made, and also the depth resolution for both elements was calculated.
|
|
|
Using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) for Material Analysis
Pořízka, Pavel ; Hrdlička, Aleš (referee) ; Pína,, Ladislav (referee) ; Kaiser, Jozef (advisor)
Tato doktorská práce je zaměřena na vývoj algoritmu ke zpracování dat naměřených zařízením pro spektrometrii laserem indukovaného plazmatu (angl. LIBS). Zařízení LIBS s tímto algoritmem by mělo být následně schopno provést třídění vzorků a kvantitativní analýzu analytu in-situ a v reálném čase. Celá experimentální část této práce byla provedena ve Spolkovém institutu pro materiálový výzku a testování (něm. BAM) v Berlíně, SRN, kde byl sestaven elementární LIBS systém. Souběžně s experimentílní prací byl vytvořen přehled literárních zdrojů s cílem podat ucelený pohled na problematiku chemometrických metod používaných k analýze LIBS měření. Použití chemometrických metod pro analýzu dat získaných pomocí LIBS měření je obecně doporučováno především tehdy, jsou-li analyzovány vzorky s komplexní matricí. Vývoj algoritmu byl zaměřen na kvantitativní analýzu a třídění vyvřelých hornin na základě měření pomocí LIBS aparatury. Sada vzorků naměřených použitím metody LIBS sestávala z certifikovaných referenčních materiálů a vzorků hornin shromážděných přímo na nalezištích mědi v Íránu. Vzorky z Íránu byly následně na místě roztříděny zkušeným geologem a množství mědi v daných vzorcích bylo změřeno na Univerzitě v Clausthalu, SRN. Výsledné kalibrační křivky byly silně nelineární, přestože byly sestaveny i z měření referenčních vzorků. Kalibrační křivku bylo možné rozložit na několik dílčích tak, že závislost intenzity měděné čáry na množství mědi se nacházela v jiném trendu pro jednotlivé druhy hornin. Rozdělení kalibrační křivky je zpravidla přisuzováno tzv. matričnímu jevu, který silně ovlivňuje měření metodou LIBS. Jinými slovy, pokud určujeme množství analytu ve vzorcích s různou matricí, je výsledná kalibrační křivka sestavená pouze z jedné proměnné (intenzity zvolené spektrální čáry analytu) nepřesná. Navíc, normalizace takto vytvořených kalibračních křivek k intenzitě spektrální čáry matrčního prvku nevedla k výraznému zlepšení linearity. Je obecně nemožné vybrat spektrální čáru jednoho matričního prvku pokud jsou analyzovány prvky s komplexním složením matric. Chemometrické metody, jmenovitě regrese hlavních komponent (angl. PCR) a regrese metodou nejmenších čtverců (angl. PLSR), byly použity v multivariační kvantitatvní analýze, tj. za použití více proměnných/spektrálních čar analytu a matričních prvků. Je potřeba brát v potaz, že PCR a PLSR mohou vyvážit matriční jev pouze do určité míry. Dále byly vzorky úspěšně roztříděny pomocí analýzy hlavních komponent (angl. PCA) a Kohonenových map na základě složení matričních prvků (v anglické literatuře se objevuje termín ‚spectral fingerprint‘) Na základě teorie a experimentálních měření byl navržen algoritmus pro spolehlivé třídění a kvantifikaci neznámých vzorků. Tato studie by měla přispět ke zpracování dat naměřených in-situ přístrojem pro dálkovou LIBS analýzu. Tento přístroj je v současnosti vyvíjen v Brně na Vysokém učení technickém. Toto zařízení bude nenahraditelné při kvantifikaci a klasifikaci vzorků pouze tehdy, pokud bude použito zároveň s chemometrickými metodami a knihovnami dat. Pro tyto účely byla již naměřena a testována část knihoven dat v zaměření na aplikaci metody LIBS do těžebního průmyslu.
|
|
|
Comparison of quantitative LIBS analysis of steel standards utilizing single-pulse and double-pulse LIBS
Pořízka, Pavel ; Hrdlička, Aleš (referee) ; Kaiser, Jozef (advisor)
In this diploma thesis the differences between single pulse and double pulse laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) methods are discussed. The time evolution of laser induced plasma (LIP) parameters, such electron density, plasma temperature, density of ions and atoms is shown. Selected methods for evaluation of plasma parameters (Boltzmann equation, Saha-Boltzmann equation etc.) are also stated. The theoretical bases of local thermodynamic equilibrium (LTE), which is necessary condition for using of previously stated methods for computation of plasma parameters, are discussed. Diploma thesis also contains the description of each component of our LIBS experimental set up and the way of their optimization. Presented theoretical advantages of DP LIBS method are demonstrated on results of experimental measurements of steel standards.
|
guest ::
