|
|
Mikroskopové sestavy z 3D tisku
Žáková, Veronika ; Jákl, Petr (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Modulární stavebnicové systémy mikroskopů umožňují zájemcům o mikroskopii praktické seznámení se stavbou světelného mikroskopu. Z tohoto důvodu by bylo vhodné laboratoře Ústavu fyzikálního inženýrství na VUT v Brně takovou stavebnicí vybavit. Za tímto účelem se lze inspirovat open source projektem openUC2, který nabízí optické stavebnice vyráběné kombinací 3D tisku a komerčně dostupných optických komponent. Cílem mé práce je využít volně přístupné databáze dílů a doplnit ji o vlastní návrhy, které by umožnily stavbu specializovaných polarizačních a fluorescenčních mikroskopů. V první části práce jsou představeny metody světelné mikroskopie a vybavení, které je nezbytně nutné pro jejich správnou funkci. Dále jsou shrnuty metody 3D tisku, které jsou využitelné při výrobě navržených dílů. V konstrukční části práce je nad rámec projektu openUC2 představen návrh a konstrukce Köhlerova osvětlovače a motorizovaného posuvu vzorku a objektivu, které jsou sestavené z běžně dostupných součástí. Na základě stavebnice UC2 s mými konstrukčními celky byl navržen transmisní mikroskop, reflexní polarizační mikroskop a light sheet mikroskop. Prvé dva z nich byly realizovány a spolu s jejich řídicím softwarem otestovány.
|
|
|
Mikroskop pro vzájemné sesazování optických vláken
Hekrlová, Kateřina ; Jákl, Petr (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Rozebíratelné spojení optických vláken využívá různé typy konektorů, které zajišťují správnou polohu spojovaných vláken vůči sobě. Pokud jsou však optická vlákna sesazována ve volném prostoru, je nutný pohled ze dvou na sebe kolmých směrů, aby došlo k maximální přesnosti sesazení. Metoda přímého pozorování optických vláken tuto možnost poskytuje, avšak je nutné použít dvě zobrazovací soustavy. Tento problém řeší speciální mikroskop konstruovaný v rámci této práce, který pomocí pohybu objektivu a naklopeného zrcátka dokáže zobrazit návaznost spojovaných optických vláken ze dvou na sebe kolmých směrů. V rámci návrhu tohoto mikroskopu byla vytvořena optická simulace zobrazení spojovaných vláken. Na jejím základě byl mikroskop zkonstruován, najustován a otestován s různými optickými vlákny.
|
|
|
3D tisk optomechanických zařízení
Šremrová, Vendula ; Dostál, Zbyněk (oponent) ; Jákl, Petr (vedoucí práce)
Optomechanické komponenty jsou široce využívány v mnoha optických experimentech. Tato diplomová práce se zabývá návrhem a výrobou optomechanických komponentů pomocí 3D tisku, které budou levnější alternativou komerčních zařízení. Kromě 3D tištěných dílů je pro sestavení funkčních zařízení využit minimální počet dalších součástek. Pomocí jednoduchých experimentálních sestav jsou vyrobené komponenty hodnoceny a porovnány s komerčně dostupnými. Výsledky naznačují, že tato zařízení lze využít v aplikacích, kde není vyžadována vysoká přesnost. Druhá část je věnována návrhu a výrobě polarimetru jako komplexního mechanismu kombinujícího elektrické a mechanické součástky s díly vytištěnými na 3D tiskárně. Slouží k měření některých vlastností polarizovaného světla.
|
|
|
Sledovací mikroposuvný systém
Svoboda, Tomáš ; Šerý, Mojmír (oponent) ; Jákl, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a konstrukcí mikroposuvného zařízení, které bude za pomoci kamery sledovat pohyb robotické myši ve vymezeném prostoru. Hlavním úkolem bude sestavit pohyblivou platformu, jejímž cílem bude nacházet se v neustálém kontaktu s robotem pod ní a kopírovat jeho 2D trajektorii. Zařízení bude v budoucnu aplikováno na živou myš pro in vivo experimenty holografické endoskopie.
|
|
|
Senzor vlnoplochy
Škaroupka, David ; Jákl, Petr (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Při průchodu světla optickou soustavou může v důsledku vad materiálů nebo optických aberací docházet k deformaci vlnoplochy světla. Deformace potom vede k nepřesnému zobrazování a případné deformaci obrazu. Tato diplomová práce se zabývá metodami snímání vlnoplochy, které jsou důležité pro určení nežádoucích chyb optických elementů ~a specifikaci jejich vlastností. Předmětem této diplomové práce je návrh a sestavení metody snímání světelné vlnoplochy po průchodu optickým aparátem za použití digitálního mikrozrcátkového zařízení. Práce pojednává o vlnových aberacích a geometrických vadách optických soustav. Rovněž jsou zde popsány druhy komerčních výrobků určené ke snímání vlnoplochy.
|
|
| |
|
|
SMV-2019-67: Vektorový režim
Jákl, Petr ; Zemánek, Pavel
Příprava experimentální aparatury a ovládacího software na fotopolymeraci nanostruktur ve vektorovém režimu. Nanostruktury jsou vytvářeny pomocí plynulého pohybu vzorku po zadané trajektorii se zapnutým laserovým svazkem.
|
|
| |
|
|
Vývoj biofyzikální interpretace dat kvantitativního fázového zobrazování
Křížová, Aneta ; Jákl, Petr (oponent) ; Vomastek, Tomáš (oponent) ; Chmelík, Radim (vedoucí práce)
Doktorská práce se zabývá biofyzikální interpretací dat kvantitativního fázového zobrazování (QPI – quantitative phase imaging) získaného pomocí koherencí řízeného holografického mikroskopu (CCHM – coherence-controlled holographic microscope). V práci jsou nejprve popsány metody vyhodnocující informace z QPI jako analýza tvarových a dynamických cha-rakteristik segmentovaných objektů a také vyhodnocování samotné fázové informace. Dále je navržena metoda dynamických fázových diferencí (DPD – dynamic phase differences), která umožňuje detailněji sledovat přesuny hmoty uvnitř buněk. Všechny uvedené metody jsou pak využity v biologických aplikacích. V rozsáhlé studii různých typů buněčných smrtí jsou informace z QPI porovnány s daty z průtokové cytometrie a s výhodou je využita kombinace QPI a fluorescenční mikroskopie. Metoda DPD je pak využita při studiu přesunů hmoty uvnitř buňky při osmotických jevech. Zjednodušená metoda DPD je aplikována při výzkumu mechanizmu pohybu nádorových buněk v kolagenových gelech.
|
|
|
Koherencí řízený holografický mikroskop s digitální optikou
Vavřinová, Jana ; Jákl, Petr (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Technologie digitálního mikrozrcátkového systému (DMD, z anglického Digital Micromirror Device) byla vyvinuta zejména pro DLP (Digital Light Processing) projektory , které umožňují promítání obrazu. Po této velmi úspěšné aplikaci, díky komerční dostupnosti a nízké ceně DMD čipu, se naskytlo mnoho dalších možností. Mimo jiné je možné jej využít i v mikroskopii jako prostorový modulátor světla. Konkrétně v Koherencí řízeném holografickém mikroskopu (CCHM, Coherence-Controlled Holographic Microscope), který nachází uplatnění zejména pro zobrazování a měření dynamiky živých buněk. DMD čip, umístěný v osvětlovací části CCHM, umožní jeho širší využití. Mezi ně patří například experimenty s různými módy osvětlení a pro tomografické aplikace. V diplomové práci je pojednáno o optickém návrhu podoby optické cesty CCHM s DMD čipem. Je popsán výběr optických prvků pro CCHM, experimentální ověření zobrazovací soustavy a postup při návrhu osvětlovací soustavy mikroskopu. V závěru práce jsou provedeny analýzy čtyř návrhů pro osvětlovací část mikroskopu s DMD čipem v objektové větvi, které jsou mezi sebou porovnány.
|
host ::
RSS.