|
|
Kombinace metod laserové spektroskopie pro chemickou analýzu
Holub, Daniel ; Novotný, Karel (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá kombinací dat vybraných metod laserové spektroskopie. Pro kombinaci byly vybrány metody LIBS a metoda Ramanovy spektroskopie. Kombinace těchto dvou metod je aplikována na rozdělení plastů za účelem automatizace třídění. Operace s daty byly prováděny pomocí metod počítačového učení v programovacím jazyku R. Kombinací těchto dvou metod bylo dosaženo přesnosti rozdělení přesahující 90 %. Práce také adresuje problémy vyplývající z kombinace dvou různých metod.
|
|
|
Development of universal software interface for detection units in optical spectroscopy
Belica, Martin ; Pořízka, Pavel (oponent) ; Žalud, Luděk (vedoucí práce)
This master's thesis deals with the design and implementation of universal user interface for detection devices used in Laser-induced breakdown spectroscopy. The design and implementation are based on analysis of current state of instrumentation used in laser spectroscopy. The user interface should be able to work with high repetition frequency of measurement. Acquired spectra should be visualised to user and it is also necessary to save this data on hard drive. The resulting application must be universal. It means the application must support various types and vendors of detection devices.
|
|
|
LIBS assessment of spatial photon-upconversion nanoparticle distribution in model plants (R. sativus and L. minor)
Modlitbová, P. ; Novotný, K. ; Hlaváček, Antonín ; Pořízka, P. ; Kaiser, J.
In the present study, radish (Raphanus sativus L.) and common duckweed (Lemna minor L.) were treated with an aqueous dispersion of carboxylated silica-coated photon-upconversion nanoparticles containing rare-earth elements (Y, Yb, and Er). The total content of rare earths and their bioaccumulation factors were determined in the root, hypocotyl, and leaves of R. sativus after 72 hours, and in L. minor fronds after 168 hours. In R. sativus, translocation factors were determined as the ratio of rare earths content in hypocotyl versus roots and in leaves versus hypocotyl. The lengths of the root and hypocotyl in R. sativus, as well as the frond area in L. minor were monitored as toxicity end points. To distinguish rare-earth bioaccumulation patterns, two-dimensional maps of elemental distribution in the whole R. sativus plant and in L. minor fronds were obtained by using laser-induced breakdown spectroscopy with a lateral resolution of 100 μm. Obtained results revealed that the tested nanoparticles became adsorbed on L. minor fronds and R. sativus roots, and got transferred from roots through the hypocotyl into leaves in R. sativus. Our results show that bioaccumulation patterns and spatial distribution of rare earths in nanoparticle-treated plants differ from those of positive control (the mixture of YCl3, YbCl3, and ErCl3).
|
|
|
Design of an optomechanical module for laser-induced plasma imaging
Buday, Jakub ; Hrdlička, Aleš (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) is a method of analytical chemistry that provides a qualitative and quantitative analysis of a sample. The ablation process of a sample is fast and dynamic and the change of plasma in time and space is a question of a few microseconds. An examination that provides a good time and space resolution is necessary to understand better the physical processes. For this reason, the goal of this thesis is to design a basic optomechanic construction for this type of experiment. Furthermore, it is important to check the functionality of this design and to use it for a basic comparison between the spectroscopic and imaging data. Also, the time development of plasma will be observed under different experimental conditions. The goal of this thesis, in general, is to prove that the morphology of plasma is as it is described in available related literature.
|
|
|
Design of optomechanical module for chemical mapping using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy
Švábíková, Anna ; Samek, Ota (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
This diploma thesis deals with the design of an optomechanical module for chemical mapping using the Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) method. The main goal is to develop a module capable of the analysis of zinc spectral lines in the ultraviolet (UV) region. Basic theory of the LIBS method is described in this work, followed by a research focusing on the remote LIBS analysis. Possible optical designs of focusing and collecting optics are presented in this work. Chosen optical designs were then tested. The output of this work is the final optomechanical design of the module.
|
|
|
Processing of tomographic data by principal component analysis method for archaeological applications
Prokop, David ; Žídek, Jan (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
X-ray computed tomography is an imaging method which enables 3D observations of the inner structure of objects. The microstructure of objects carries essential information that could be used to characterize samples. The here presented research aims at connecting the microCT-derived data with their statistical elaboration in order to achieve the best description of analysed samples. The outcome of the thesis will be the classification of samples based on their microstructure. Based on the information about classification, we can test some hypotheses concerning the origin of the samples. This thesis could serve as a cornerstone for a combination of datasets coming from various sources by the means of statistical methods.
|
|
|
Interconnection of Restricted Boltzmann machine method with statistical physics and its implementation in the processing of spectroscopic data
Vrábel, Jakub ; Hrdlička, Aleš (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
In this work, connections between statistical physics and machine learning are studied with emphasis on the most basic principles and their implications. Also, the general properties of spectroscopic data are revealed and used beneficially for improving automatized processing of the data. In the beginning, the partition function of a Boltzmann distribution is derived and used to study the Ising model utilizing the mean field theory approach. Later, the equivalence between the Ising model and the Hopfield network (machine learning model) is shown, along with an introduction for machine learning in general. At the end of a theoretical part, Restricted Boltzmann Machine (RBM) is obtained from the Hopfield network. Suitability of applying RBM to the processing of spectroscopic data is discussed and revealed by utilization of RBM to dimension reduction of the data. Results are compared to the standard tool (Principal Component Analysis), with discussing possible further improvements.
|
|
|
Vizualizace spektroskopických dat pomocí metody analýzy hlavních komponent
Šrenk, David ; Žák, Libor (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se věnuje spektroskopií laserem buzeného plazmatu k určování prvkového složení neznámých vzorků. Bylo nutné navrhnout vhodnou metodu pro kvalifikaci materiálu pomocí emisních spekter indukovaných laserem. Pro kvalifikaci prvkového složení bylo nezbytné použít různé chemometrické metody a předzpracování dat. Kýžené kvalifikace jsme dosáhli projekcí dat do nového PCA prostoru, následného vytvoření shluků a vyměření Euklidovských vzdáleností jednotlivých shluků mezi sebou. Experiment v praktické části byl nastaven na detekci rozhraní dvou prvků. Vytvořili jsme tedy datový soubor simulující ablaci na rozhraní. Tento datový soubor byl postupně zpracován matematicko-chemicko-fyzikálním pohledem. Bylo zpracováno několik postupů pro analýzu dat: aproximace pomocí Lorenzovy, Gaussovy a Voigtovy funkce a také metody předzpracování, jako detekce odlehlých bodů, standardizace dat různými způsoby a následné použití metody hlavních komponent. V práci je zaznamenán soubor shrnutí postupů pro kvalifikaci vstupních dat.
|
|
|
Způsoby korekce a standardizace signálu v laserové spektroskopii
Schiffer, Štěpán ; Hrdlička, Aleš (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
Předmětem této diplomové práce je studium vlivu polohy vzorku vůči sběrné optice na výsledky měření v laserové spektroskopii. Jejím cílem je navržení vhodného způsobu standardizace signálu obdrženého za různých podmínek s ohledem na jeho využitelnost pro dálkovou analýzu. V teoretické části jsou shrnuty základy metody LIBS, přiblížení problematiky experimentu na dálkové sestavě a základní i pokročilé přístupy ke zpracování a korekci získaných spekter. Dále je navržen a popsán experiment sloužící k analýze vlivu sklonu vzorku a jeho vzdálenosti na detekovaný signál, který je následován zvolením vhodných způsobů pro jeho korekci. Závěrem je využitelnost a účinnost těchto metod experimentálně ověřena.
|
|
| |
host ::
RSS.