|
|
Spektroskopická analýza elektrického oblouku
Hartman, Tadeáš ; Kloc, Petr (oponent) ; Šimek, David (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá spektroskopickým rozborem elektrických oblouků. V první části práce je vysvětlena teorie o vzniku a vlastnostech elektrických výbojů, práce se zaměřuje konkrétně na elektrický oblouk. Dále jsou zde uvedeny metody pro rozbor složení a teploty elektrického oblouku. V další části se práce zabývá praktickým využitím těchto metod pro identifikaci prvků obsažených v materiálu elektrod, mezi kterými probíhal obloukový výboj, určením teploty tohoto oblouku a také určením teploty elektrod. V poslední části jsou tyto metody využity pro rozbor časového vývoje složení a teploty elektrického oblouku vznikajícího na kontaktech stykače zatíženého odporovou zátěží.
|
|
|
Aplikace nanotechnologií pro detekci biomolekul
Váňa, Rostislav ; Skladal,, Petr (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá použitím kovových nanostruktur k detekci biomolekul. Byl vytvořen postup pro stabilizaci roztoků zlatých nanočástic pro lepší použitelnost v biologických vzorcích a biochemických procesech, kde mohou být použity různé koncentrace solí nebo různé pH. Byl vytvořen model optických vlastností těchto nanočástic, který byl podpořen spektroskopickými měřeními. V práci jsou také na experimentech demonstrovány možnosti využití plazmonických nanostruktur na površích v oblasti detekce biomolekul.
|
|
|
Návrh optického spektrometru
Dohnal, Marek ; Křivák, Petr (oponent) ; Hudcová, Lucie (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na problematiku návrhu a konstrukce optických přístrojů, sloužících ke stanovování prvků ve sloučeninách různých materiálů. Je zde popsána stavba základních optických přístrojů a její různé možné variace, z nichž jedna zvolená je dále rozvedena do detailů. Konkrétně se jedná o optický spektrometr, který spadá svým charakterem do oblasti viditelného záření a do blízké oblasti záření infračerveného. Jsou zde zmíněny základní principy jednotlivých částí z nichž se daný přístroj může skládat, jejich výhody i nevýhody, které daná součást přináší. Pro konkrétně zvolenou sestavu, která je úmyslně zvolena tak aby byly využity nejmodernější postupy měření a bylo dosaženo co nejlepších výsledků měření, je zde podrobně rozebrán princip činnosti a číselně vyřešeny teoretické předpoklady pro správnou činnost spektrometru. Součástí práce je i experimentální měření, které tyto teoretické předpoklady s jistými chybami potvrzuje. Chyby měření, které mohly vzniknout při zvolené sestavě a zvolené měřící metodě jsou vyčísleny v samostatné podkapitole. Dále jsou uvedeny různé metody kalibrace, na jejichž základě byla zvolena vhodná metoda kalibrace užitá při experimentálním měření. V poslední části projektu je proveden blokový návrh zapojení spektrometru, kde je prozkoumána řada vhodných obvodových prvků a u klíčových součástí jsou udány jejich parametry, popř. možné problémy spojené s realizací. Dále je provedena realizace spektrometru složená ze součástí dostupných v laboratoři a dosažené výsledky zpracované programem, vytvořeným speciálně pro tuto aplikaci, jsou porovnány s profesionálním měřícím přístrojem.
|
|
|
Návrh a konstrukce fantomů pro MR zobrazování
Daňová, Ľudmila ; Odstrčilík, Jan (oponent) ; Kudlička, Petr (vedoucí práce)
Práca sa zaoberá návrhom realizácie statického fantómu pre zobrazovanie prostredníctvom magnetickej rezonancie. Rieši vznik samotného obrazu získaného pomocou magnetickej rezonancie a fyzikálne princípy tejto techniky. Takisto sú v práci rozoberané jednotlivé druhy fantómov, a to dynamické a statické, ako i konkrétny fantóm pre LCModel. Podrobne rozobrané sú i jednotlivé komponenty, ktoré budú použité pri meraní spektier vybraných metabolitov.
|
|
|
Design of Optically Detected Magnetic Resonance (ODMR) Spectrometer
Schneider, Martin ; Veis, Martin (oponent) ; Neugebauer, Petr (vedoucí práce)
The subject of this master’s thesis is to develop a new spectrometer of Optically Detected Magnetic Resonance (ODMR) by modification of standard Magnetic Circular Dichroism (MCD) spectrometer. A new microwave irradiation is added and coupled to the optical path by ITO coated dichroic mirror. The microwave beam is guided through series of quasi-optical lenses. For irradiation with lower frequencies, antenna determined to be placed beneath the sample is designed. The performance of the new ODMR spectrometer is then demonstrated on various metal complexes.
|
|
|
Magneto optical studies of solid states materials
Solodovnyk, Artur ; Malissa, Hans (oponent) ; Tol, Johan van (oponent) ; Neugebauer, Petr (vedoucí práce)
Electrically detected magnetic resonance (EDMR) is a sensitive and powerful technique for the determination of fundamental intrinsic properties of semiconductive solid-state materials. This work describes the fundamental theory of electron paramagnetic resonance and EDMR spectroscopy, in particular, several models of spin-dependent recombination are reviewed. The instrumental and software parts are presented, as well as the development of a new sample holder specific for EDMR. We intend to bring EDMR investigations to a new level, by developing a setup, which will operate at frequencies up to 1.1 THz and external magnetic field up to 16 T. Taking into account the possibilities of a home-built THz Frequency-Domain Rapid Scan (THz FraScan) spectrometer located in CEITEC BUT, samples will be characterized using both magnetic field and frequency sweeps. Thus, compared to the conventional continuous wave (CW) EDMR, this will allow obtaining not only the dependence of the voltage change on the external magnetic field at a given microwave frequency but also measuring frequency-field maps.
|
|
| |
|
|
Calculation of vibrational SFG spectra from molecular dynamics simulations
MUSIL, Patrik
In this thesis, implementation of calculation vibrational Sum-Frequency Generation (SFG) spectra from classical molecular simulations of aqueous solutions in the O-H vibrations region is presented. The key part of the thesis was significant improvement of the original codes used by the group of Prof. Marie-Pierre Gaigeot to post-process ab initio molecular dynamics trajectories to predict vibrational SFG spectra and apply it to classical molecular dynamics simulations. Particular attention was paid to modifying and optimizing the code for processing much larger systems (number of molecules) and much longer trajectories (longer simulation times), allowing to take advantage of classical simulations to work on larges scales than the ab initio simulations. The code also integrates calculations of contributions from water O-H bonds and surface hydroxyls. As a new feature, calculation of cross-correlations among molecules was implemented. The performance of the resulting codes is verified and the influence of classical molecular simulation parameters, as well as parameters entering the SFG spectra calculations, on the calculated vibrational SFG spectra is studied for fluorite/water interface.
|
|
|
Isolation, purification and characterization of bacteriochlorophyll c for engineering of novel photonic materials
KAZEMI, Matin
Optimization of efficient pigment extraction from thermophilic green non-sulfur photosynthetic bacterium Chloroflexus aurantiacus was achieved. Method for purification of the extracted pigments was optimized using several types of high-performance liquid chromatography columns and gradient and isocratic elution protocols. Purity of the obtained bacteriochlorophyll c was validated in mass spectrometer. Aggregates of purified bacteriochlorophyll c molecules were prepared by conventional methods and imaged in atomic force microscope.
|
|
|
Studying the properties of molecular photoactive materials via the methods of computational chemistry
Truksa, Jan ; Rapta, Peter (oponent) ; Toman, Petr (oponent) ; Salyk, Ota (vedoucí práce)
In this work, the principles of theoretical density functional theory are briefly discussed first, together with the method of searching for lowest-energy structures of molecules and predicting the spectroscopic and electronic properties. Afterwards, the results of the theoretical analysis of the geometry and electronic structure of two types of molecules is presented, combined with experimental results. First, the alloxazine and lumazine, considered together as flavins, and their derivatives represent molecular materials, while adamantyl substituted polythiophenes represent polymer materials. With respect to the flavins, different basis sets, together with the B3LYP functional, were used to find the best possible fit to experimental absorption spectra. Here, the B3LYP/6-31+G** and B3LYP/aug-cc-PVDZ methods proved to have the best correlation, with correlation coefficients 0.95 and 0.96, respectively, while the def2SVP set reached 0.94. In this context, the B3LYP/6-31+G** method seems to be the most cost-efficient. By measuring the absorption spectra of selected flavins in a mixture of dimethylsulfoxide (DMSO) and water, the spectra of flavin isomers – the alloxazine and isoalloxazine form were gained. The response of these molecules to changes in the concentration of DMSO and water will be the object of further study. For the polythiophenes, the electronic and optical properties were theoretically investigated using model octamers, while the conformations of the adamantylated side chains were considered using trimer molecules, due to a high computational complexity. Here, the methyladamantyl thiophene was found to have a more rigid structure compared to the ethyladamantyl substituted chain, which was later confirmed via crystallographic analysis and atomic force microscopy scans. Crystal structures were confirmed to be present, with lattice parameters comparable to poly(3-hexylthiophene) (P3HT). Inspired by this research, different polymer backbones based on polythiophene were considered for future synthesis. The main recommendation here is to lower the amount of side substituents, so that only one in two or one in three thiophenes bear an adamantylated side chain. Overall, the molecules presented here are interesting candidates for future use in optoelectronics, and the theoretical predictions generally agree with experimental results, although the comparison with experiment is not always trivial, e.g., in the case of the polythiophene side chains.
|
host ::
RSS.