|
|
Plasmonic antennas for high wavelengths
Beneš, Adam ; Chvátal, Lukáš (oponent) ; Křápek, Vlastimil (vedoucí práce)
This master's thesis deals with properties of plasmonic antennas for high wavelengths. Resonant properties of individual antennas as well as periodical arrays of the antennas are described. The work utilizes numerical simulations of magnetic field enhancement produced in the near field of antennas. This enhancement might increase a signal of high-frequency electron paramagnetic resonance (HFEPR). The average enhancement is quantified using antennas of various shapes. The author optimizes the shape of frequently used plasmonic antennas but designs new one as well. A significant part of the thesis also tries to distinguish phenomena that contribute to overall magnetic field enhancement while using double transmission HFEPR measurement setup.
|
|
|
Kvantový popis superzářivosti emitorů s plazmonicky zprostředkovanou interakcí
Olivíková, Gabriela ; Chvátal, Lukáš (oponent) ; Křápek, Vlastimil (vedoucí práce)
Superzářivost je zesílení rychlosti spontánní emise, které má původ ve vzájemné vazbě mezi emitory. Tato práce se zabývá superradiancí skupiny emitorů, které jsou vzájemně vázány skrz plazmonickou nanočástici. Plasmonem zprostředkovaná superzářivost se projevuje výraznějším zesílením rychlosti spontánní emise, jelikož plazmonická částice poskytuje další možnost pro vyzáření energie. V rámci práce jsme vytvořili kvantový model systému emitorů vázaných k plazmonické částici, který nám umožňuje rozlišit mezi náhodným rozfázováním emitorů a jejich rekombinací. Práce ukazuje, že náhodné rozfázování může porušit kooperativní chování emitorů, které vede k superradianci. Dále je v práci popsán efekt přímé vzájemné vazby mezi emitory na časový vývoj systému v závislosti na jeho konfiguraci a jsou stanoveny podmínky, při kterých systém vyzařuje výrazně pomaleji právě z důvodu přímé vzájemné vazby.
|
|
|
Plasmonic antennas for high wavelengths
Beneš, Adam ; Chvátal, Lukáš (oponent) ; Křápek, Vlastimil (vedoucí práce)
This master's thesis deals with properties of plasmonic antennas for high wavelengths. Resonant properties of individual antennas as well as periodical arrays of the antennas are described. The work utilizes numerical simulations of magnetic field enhancement produced in the near field of antennas. This enhancement might increase a signal of high-frequency electron paramagnetic resonance (HFEPR). The average enhancement is quantified using antennas of various shapes. The author optimizes the shape of frequently used plasmonic antennas but designs new one as well. A significant part of the thesis also tries to distinguish phenomena that contribute to overall magnetic field enhancement while using double transmission HFEPR measurement setup.
|
|
|
Kazuistika fyzioterapeutické péče o pacienta po operaci subtrochanterického chondrosarkomu
Chvátal, Lukáš ; Vomáčková, Helena (vedoucí práce) ; Kaucká, Eva (oponent)
Název práce: Kazuistika fyzioterapeutické péče o pacienta po operaci subtrochanterického chondrosarkomu. Cíl: Cílem této práce je teoretické a praktické zpracování znalostí, co se týkají chondrosarkomu a jejich využití při zpracování kazuistiky od pacienta, který je 2 roky po operaci subtrochanterického chondrosarkomu s využitým štěpem z fibuly na pravé dolní končetině. Souhrn: Bakalářská práce je rozložena do dvou částí, části obecné a speciální. V obecné části je popsána rakovina a její patofyziologie obecně, a dále se zabývá nádorem kostí a chrupavky. U nemoci jsou uvedeny informace o epidemiologii, etiologii, klasifikaci o možných diagnostických metodách a klinickém obrazu pacienta s chondrosarkomem. Dále se bakalářská práce zabývá prevencí, terapií a následnou rehabilitací. Speciální část obsahuje kazuistiku pacienta 2 roky po operaci po prodělání chondrosarkomu, včetně vstupního a výstupního kineziologického rozboru, krátkodobého a dlouhodobého terapeutického plánu, návrhů terapií, průběhy jednotlivých terapeutických jednotek a na závěr zhodnocení efektu terapie. Výsledky: U pacienta došlo k odstranění akutních bolestí. Podařilo se protáhnout zkrácené svaly na DKK, posílit oslabené svaly a pacientovi byly poskytnuty pokyny na domácí cvičení pro dlouhodobý efekt terapie. Klíčová slova:...
|
|
|
Optical binding of polystyrene particles in tractor beam
Damková, Jana ; Chvátal, Lukáš ; Oulehla, Jindřich ; Ježek, Jan ; Brzobohatý, Oto ; Zemánek, Pavel
The motion of a particle illuminated by a laser beam is usually driven by the photon flow due\nto the radiation pressure and therefore for particle trapping, one has to employ gradient forces. But in a tractor beam, objects are illuminated by the uniform light intensity and even so they can be pulled against the beam propagation. There have been developed several techniques how to create such a tractor beam. In our case, the tractor beam is created by two identical Gaussian beams that interfere under the defined angle. It creates the\nstanding wave, where in the transversal plane the particle is trapped by means of the gradient\nforce, but in the total beam propagation direction, the particle manipulation is driven by the non-conservative force. It is remarkable that this force can for the specific combinations of\nparameters pull the micro-particle against the beam propagation. This kind of behavior is\nbecause of the particle scattering where the majority of the incident photons is scattered in the forward direction and, based on the principle of action and reaction, the transfer of\nmomentum leads to a backward movement of the object. The pushing and pulling force is\nsensitive to the polarization of the laser beam, its incident angle and the particle size so this\ntechnique can be used for example for sorting of objects of different sizes.
|
|
|
Kvantový popis superzářivosti emitorů s plazmonicky zprostředkovanou interakcí
Olivíková, Gabriela ; Chvátal, Lukáš (oponent) ; Křápek, Vlastimil (vedoucí práce)
Superzářivost je zesílení rychlosti spontánní emise, které má původ ve vzájemné vazbě mezi emitory. Tato práce se zabývá superradiancí skupiny emitorů, které jsou vzájemně vázány skrz plazmonickou nanočástici. Plasmonem zprostředkovaná superzářivost se projevuje výraznějším zesílením rychlosti spontánní emise, jelikož plazmonická částice poskytuje další možnost pro vyzáření energie. V rámci práce jsme vytvořili kvantový model systému emitorů vázaných k plazmonické částici, který nám umožňuje rozlišit mezi náhodným rozfázováním emitorů a jejich rekombinací. Práce ukazuje, že náhodné rozfázování může porušit kooperativní chování emitorů, které vede k superradianci. Dále je v práci popsán efekt přímé vzájemné vazby mezi emitory na časový vývoj systému v závislosti na jeho konfiguraci a jsou stanoveny podmínky, při kterých systém vyzařuje výrazně pomaleji právě z důvodu přímé vzájemné vazby.
|
|
|
Golden nanoparticle in optical tweezers: influence of shape and orientation on optical trapping
Šiler, Martin ; Brzobohatý, Oto ; Chvátal, Lukáš ; Karásek, Vítězslav ; Paták, Aleš ; Pokorná, Zuzana ; Mika, Filip ; Zemánek, Pavel
Noble metal nanoparticles (NPs) have attracted increased attention in recent years due to various applications of resonant collective oscillations of free electrons excited with light (plasmon resonance). In contrast to bulk metal materials, where this plasmon resonance frequency depends only on the free electron number density, the optical response of gold and silver NPs can be tuned over the visible and near-infrared spectral region by the size and shape of the NP. Precise and remote placement and orientation of NPs inside cells or tissue would provide another degree of control for these applications. A single focused laser beam – optical tweezers – represents the most frequently used arrangement which provides threedimensional (3D) contact-less manipulation with dielectric objects or living cells ranging in size from tens of nanometers to tens of micrometers. It was believed that larger metal NPs behave as tiny mirrors that are pushed by the light beam radiative force along the direction of beam propagation, without a chance to be confined. However, recently several groups have reported successful optical trapping of gold and silver particles as large as 250 nm. We\noffer an explanation based on the fact that metal nanoparticles naturally occur in various nonspherical\nshapes, and their optical properties differ significantly due to changes in localized plasmon excitation.
|
|
|
Silové účinky laserových svazků na nesférické částice
Zemánek, Pavel ; Brzobohatý, Oto ; Arzola, A. V. ; Šiler, Martin ; Simpson, Stephen Hugh ; Chvátal, Lukáš ; Jákl, Petr
Silové účinky světla na částici jsou založeny na výměně hybnosti mezi fotony a částicí, která vede k tzv. optické síle působící na částici. V případě nesférických částic je tato interakce obohacena i o výměnu momentu hybnosti mezi světlem a částicí. Vzniká tak moment síly, který působí na nesférickou částici a natáčí ji v laserovém svazku. Orientace částice však zpětně silně ovlivňuje optické síly, které na částici působí, a následně případnou rovnovážnou polohu částice ve svazku. Chování nesférické částice je tak mnohem komplexnější, než v případě kulových částic a vede k velmi zajímavých efektům. Dosažené výsledky naznačují, že použití nesférických částic při jejich samouspořádávání světlem do opticky vázaných mikrostruktur, rozšiřují možnosti této metody, protože kromě statické mikrostruktury lze dosáhnout i struktur, které celé rotují nebo alespoň obsahují rotující komponenty.
|
|
|
Od pouhého tlačení po třídění mikročástic a skládání mikrorobotků světlem
Zemánek, Pavel ; Arzola, Alejandro V. ; Brzobohatý, Oto ; Chvátal, Lukáš ; Jákl, Petr ; Kaňka, Jan ; Karásek, Vítězslav ; Šerý, Mojmír ; Šiler, Martin
Již Johannes Kepler při pozorování komet vyvodil, že světlo může působit pozorovatelnou silou na mikročástice. Dnes je toto tlačení objektů světlem využíváno jako levný zdroj pohonu pro sluneční plachetnice. V mikrosvětě je téměř třicet let je znám nástroj zvaný optická pinzeta, který k zachycení a přemístění mikroobjektů využívá silně fokusovaného laserového svazku. Nicméně přitahování objektů světlem směrem ke zdroji záření patřilo dlouhá léta do říše sci-literatury. V posledních letech byla publikována řada teoretickým návrhů, jak tohoto efektu docílit, pouze zlomek z nich byl však demonstrován experimentálně a dva z nich v naší laboratoři. Jedná se o tzv. světelné tažné svazky, které umožňují transport mikroobjektů proti směru proudu fotonů. Podařilo se nám ukázat, že experimentální sestava umožňuje rovněž velmi efektivně separovat desítky mikročástic pouhým ozářením suspenze laserem. Vzájemná interakce mezi více ozářenými částicemi vede k vytvoření vazby mezi nimi, která je zprostředkována rozptýlenými fotony. Tato optická vazba je velmi slabá, ale postačuje k samovolnému vytvoření mikrostruktur z jednotlivých původně volných mikročástic. Vytvořené mikrostruktury se ve světelném poli tažného svazku chovají zcela odlišně jednotlivé volné částice a mohou se i pohybovat opačným směrem. Osvícením suspenze částic vhodně rozloženým světelným polem je pak možné nejen samovolně sestavit mikrostruktury, ale též je cíleně dopravit na určité místo ozářené plochy – a to je již zárodek budoucích mikrorobotků sestavených a poháněných světlem.
|
|
|
Optický transport a třídění pomocí tažného paprsku
Brzobohatý, Oto ; Karásek, Vítězslav ; Šiler, Martin ; Chvátal, Lukáš ; Čižmár, Tomáš ; Zemánek, Pavel
Realizovali jsme experimentálně novou metodu třídění suspenze koloidních částic v samostatném širokém laserovém svazku. Třídění se provádí realizací tzv. tažného paprsku slabě fokusovaným laserovým svazkem, jenž je pod malým úhlem zpětně odražen na dielektrickém zrcadle. V tomto uspořádání je příčná poloha vertikálně zachycených částic závislá na směru lineární polarizace svazku. Otočení polarizace o 90 stupňů změní znaménko optické síly působící podél osy z na částice zvolených vlastností a tím i směr pohybu částice. Tento způsob třídění poskytuje překvapivě efektivní metodu pro pasivní roztřídění řádově desítek částic najednou pouhou změnou polarizace.
|
host ::
RSS.