|
|
Enhancement of laser-induced plasma signal using nanoparticles
Salajková, Zita ; Galbács, Gábor (referee) ; Hidalgo, Montserrat (referee) ; Kaiser, Jozef (advisor)
Analytické metody LIBS a LA-IPC-MS založené na Laserové Ablaci (LA) nabízejí možnost rychlé chemické analýzy přímo z povrchu vzorku. Nedávno bylo ukázáno, že interakce světla s nanočásticemi může být využita pro zlepšení analytických schopností těchto metod. Při interakci nanočástic s laserovým paprskem dochází k zesílení elektromagnetického pole v jejich blízkém okolí. Pokud jsou nanočástice přítomny na povrchu vzorku analyzovaném některou z metod založenou na LA, zesílené pole vytvořené interakcí laseru s částicemi může pozměnit průběh LA, a tak ovlivnit vlastnosti laserem indukovaného plazmatu. Bylo zjištěno, že použití nanočástic může snížit práh ablace, zesílit signál a změnit vlastnosti aerosolu. Nanočásticemi zesílená LIBS (NELIBS) našla své využití tam, kde použití konvenční LIBS je problematické, a to například při analýze vzorků, kdy je jejich poškození nežádoucí nebo u analýzy roztoků mikrolitrových objemů s limity detekce nižšími než ppm. Tato dizertační práce předkládá podrobný popis jevů doprovázejících nanočásticemi zesílenou LA, založený na rozsáhlé experimentální práci a fyzikální teorii. Na základě pochopení základních principů byly vyvinuty dvě nové aplikace. Nejprve, byla NELIBS použita pro detekci kovových iontů v řetězcích amyloidů, pokročilého bio-materiálu určeného pro čištění vody. Dále byla NELIBS využita jako nová metoda pro monitorování proteinové korony vytvořené kolem nanočástic, čímž tato aplikace rozšířila klasické použití NELIBS za hranice prvkové analýzy.
|
|
|
Modification of Targeting Camera for a Remote Laser Spectroscopy
Klempa, Tomáš ; Ficza, Ildikó (referee) ; Brada, Michal (advisor)
The bachelor thesis deals with the modification of targeting camera for remote laser spectroscopy. Targeting camera will be used on remote laser spectroscopy unit to study its features in laboratory of Institute of Physical Engineering on University of Mechanical Engineering Brno and to study the affect of external environment to analytic ability. The thesis contains a brief overview of the current stage of knowledge, designs of stroctural variations and the description of parts of designed device.
|
|
|
Wedgewise correction for laser spectroscopy measurements
Schiffer, Štěpán ; Novotný, Jan (referee) ; Klus, Jakub (advisor)
One of the areas where LIBS is used is the creation of chemical maps of studied samples. Measurements made by this method are significantly influenced by the lens to sample distance. At the wedgewise samples this distance is changing during the measurement which decreases the quality of the chemical maps created. In this bachelor’s thesis a method of wedgewise correction is proposed and experimentally verified. A part of this thesis is a description of basics of laser spectroscopy and a summary of some variables influencing the LIBS experiment. The main part of the thesis is a proposal of wedgewise correction algorithm. At the end the results of measurement with the use of the proposed method are presented.
|
|
|
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.
|
|
|
Interconnection of Restricted Boltzmann machine method with statistical physics and its implementation in the processing of spectroscopic data
Vrábel, Jakub ; Hrdlička, Aleš (referee) ; Pořízka, Pavel (advisor)
Práca sa zaoberá spojeniami medzi štatistickou fyzikou a strojovým učením s dôrazom na základné princípy a ich dôsledky. Ďalej sa venuje obecným vlastnostiam spektroskopických dát a ich zohľadnení pri pokročilom spracovaní dát. Začiatok práce je venovaný odvodeniu partičnej sumy štatistického systému a štúdiu Isingovho modelu pomocou "mean field" prístupu. Následne, popri základnom úvode do strojového učenia, je ukázaná ekvivalencia medzi Isingovým modelom a Hopfieldovou sieťou - modelom strojového učenia. Na konci teoretickej časti je z Hopfieldovej siete odvodený model Restricted Boltzmann Machine (RBM). Vhodnosť použitia RBM na spracovanie spektroskopických dát je diskutovaná a preukázaná na znížení dimenzie týchto dát. Výsledky sú porovnané s bežne používanou Metódou Hlavných Komponent (PCA), spolu so zhodnotením prístupu a možnosťami ďalšieho zlepšovania.
|
|
|
Increase of robustness of communication architecture for remote spectroscopy
Cebo, Patrik ; Klus, Jakub (referee) ; Kaiser, Jozef (advisor)
This thesis deals with the design of new communication architecture of a device for remote laser spectroscopy. The conceptual model is based on the analysis of the state of the art systems for remote laser spectroscopy. Moreover, the advantages and disadvantages of custom electric buses and its failures in deployment are discussed within this thesis. The result of the work includes the design of new communication architecture supported by Ethernet standards. The next part of the thesis focuses on the customized stepper motor controller composition, which will resolve the theoretical findings arising from the analysis.
|
|
| |
|
|
Design of compact spectrograph with shiftable spectral range based on transmission gratings
Malina, Jan ; Pořízka, Pavel (referee) ; Novotný, Jan (advisor)
The aim of this diploma thesis is to design a compact spectrometer with a transmission grating and a shiftable spectral range for the method of laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS). The work in the theoretical part contains a basic description of spectroscopy and spectroscopic methods of LIBS, spectrometer and its individual parts. The practical part describes the spectrometer design procedure, introduces selected components and comments on the reason for their selection. Selected components are assembled into the final form of a spectrometer, which is further tested with the help of a simulation program to confirm its functionality. The result of the work is a comprehensive overview of the individual components of the spectrometer, aspects of its construction together with instructions and advice on its assembly, along with an example in the form of a designed set of commonly available catalog components.
|
|
| |
|
|
Classification of metals by means of Laser-induced Breakdown Spectroscopy and chemometric methods
Képeš, Erik ; Hrdlička, Aleš (referee) ; Novotný, Jan (advisor)
Táto diplomová práca sa zaoberá klasifikáciou kovov pomocou spektroskopie laserom indukovanej plazmy (LIBS) a chemometrických metód. Práca poskytuje prehľad o štúdiách na danú tému. Sú vybrané tri široko používané chemometrické klasifikačné metódy: "Soft Independent Modeling of Class Analogy" (SIMCA), "Partial Least Squares Discriminant Analysis" (PLS-DA) a variácia umelých neurónových sietí (ANN), "Feedforward Multilayer Perceptron". Rôzne prístupy k prieskumovej analýze su tiež preskúmané. Metódy sú stručne opísané. Následne sú klasifikátory experimentálne porovnané.
|
guest ::
