|
|
Investigating the evolution of laser induced plasmas by complementary optical and spectroscopic methods
Buday, Jakub ; Novotný, Karel (oponent) ; Pouzar, Miroslav (oponent) ; Kaiser, Jozef (vedoucí práce)
Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) is a method of analytical chemistry that provides a qualitative and quantitative sample analysis. As this method has been implemented in more and more applications, certain limitations and drawbacks have been raised from this progress. Some of these limitations are connected to the fact, that the ablation process of a~sample is fast and dynamic and the changes of the plasma plume in time and space are a question of a few microseconds. As this can cause certain limitations in the analysis process, there has been a question of how to minimize or eliminate these problems. For this purpose, supplementary methods have been more and more implemented in the LIBS experiments. The goal is simple, acquire more information from the complex process of the ablation and improve the analytical performance of LIBS, be it in the scope of qualitative or quantitative analysis. Here lies the main motivation of this dissertation thesis. Goal of this thesis was to research, implement and utilize supplementary methods, that could be used in combination with the existing LIBS experimental setup. As a result, direct plasma imaging, shadowgraphy and sound analysis systems have been implemented and streamlined into the typical analytical process. Each of these methods brings certain additional information. For direct plasma imaging, it can be the spacious-temporal morphology of the plasma plume, or the distribution of individual elements within its volume. The Shadowgraphy method can be used to calculate the energy spent on the ablation itself, pointing at the thermal properties of the analyzed sample. Lastly, the sound information from the generated shock wave is connected to the amount of ablated mass. Within this thesis, all of the mentioned supplementary methods were examined, and utilized. Insight into these methods together with the LIBS analysis was done individually for each method as well as from the point of their mutual combination. The theoretical information as well as their background is described and discussed. Moreover, the technical information is discussed and analyzed, be it the implementation of the LIBS experiment, or the actual data analysis process. This work will serve as a foundation for further research in this area, where a selection of these methods will be used in several applications that are already using LIBS but suffer from certain limitations. These methods will be used to mitigate the limitation and to elevate the potential use of the LIBS in certain areas and applications.
|
|
|
Diagnostika impulzů Ti:Sa laseru pro generaci plazmatu
Weiss, Jiří ; Samek, Ota (oponent) ; Kaiser, Jozef (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem časových charakteristik impulzů generovaných oscilátorem s Ti:safírovým aktivním prostředím. Z hlediska vlastností laserem indukovaného plazmatu je velký důraz kladen na kvalitu svazku, především na kontrast impulzů. Byl navržen nový prototyp autokorelátoru třetího řádu, zařízení pro měření laserového kontrastu metodou kombinování původního laserového impulzu s jeho kopií jiné vlnové délky. Dynamický rozsah popisovaného autokorelátoru má podle předpokladu dosahovat až 8×10^12, což je více než mají současná komerčně dostupná zařízení.
|
|
|
Zhodnocení finanční situace podniku a návrhy na její zlepšení
Kaiser, Jakub ; Skoupilová, Yveta (oponent) ; Poláček, Tomáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na zhodnocení finanční situace firmy COMET OBALY s.r.o. v letech 2015-2019 metodami finanční analýzy. Práce se dělí na tři části. První část je zaměřená na teorii a jsou v ní popisovány definice pojmů a metod. Druhá část se zabývá finanční analýzou současného stavu vybrané společnosti. Poslední část se zaměřuje na návrhy pro zlepšení finanční situace daného podniku.
|
|
|
Detekce brzdných stop pomocí spektrometrie laserem indukovaného plazmatu (LIBS) a spektrometrie laserem indukované fluorescence (LIBS + LIFS)
Prochazka, David ; Vémola, Aleš (oponent) ; Pína,, Ladislav (oponent) ; Kaiser, Jozef (vedoucí práce)
Předmětem této práce je ověření potenciálu analytické metody Spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS) pro detekci vizuálně nezřetelných brzdných stop. Tyto stopy jsou detekovány na základě odlišnosti chemického složení běhounu pneumatiky ve srovnání s povrchem vozovky. Samotné ověření probíhá v několika postupných krocích – volbou vhodného prvku a jeho spektrální čáry pro identifikaci brzdné stopy; určením limitů detekce resp. prahové hodnoty intenzity signálu dané spektrální čáry prvku; ověřením detekce na reálné brzdné stopě. Brzdná stopa byla vytvořena za přesně definovaných a popsaných podmínek. Detekce brzdné stopy byla provedena dvěma způsoby – odběrem pomocí adhesní pásky a analýzou v laboratoři; pomocí mobilního zařízení přímo na místě. Výsledky měření ukázaly, že oba způsoby jsou pro identifikaci brzdné stopy použitelné a mají své klady a zápory. Pro oba tyto způsoby byly navrženy koncepce přístrojů, které by umožnily rutinní měření.
|
|
|
Stanovení optimálních experimentálních parametrů pro laserovou spektroskopii (LIBS) vybraných vzorků rostlin
Prochazka, David ; Novotný, Karel (oponent) ; Kaiser, Jozef (vedoucí práce)
Diplomová práce popisuje proces zjišťování optimálních experimentálních parametrů, pro spektrometrická měření vybraných vzorků rostlin, pomocí metody LIBS. První část se věnuje teoretickému popisu metody a vysvětluje základní principy a vztahy. Dále je popsána aparatura, pomocí které bylo měření prováděno. Velká část diplomové práce je věnována vývoji programu pro automatizaci měření. Hlavním úkolem programu bylo vyřešit spojení automatického ostření na vzorek a automatického posuvu vzorku. Dále jsou popsána a zpracována konkrétní měření, pomocí kterých byly určeny optimální experimentální parametry, pro spektroskopická měření pomocí metody LIBS.
|
|
|
Vývoj algoritmu pro automatickou charakterizaci vzorku na základě dat získaných spektroskopií laserem indukovaného plazmatu (LIBS)
Klus, Jakub ; Černohorský,, Tomáš (oponent) ; Veis,, Pavel (oponent) ; Kaiser, Jozef (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá teoretickými a praktickými předpoklady pro automatickou charakterizaci vzorků pomocí spektroskopie laserem indukovaného plazmatu (LIBS). V práci jsou popsány základní aspekty interakce laseru a látky, rozpínání plazmatu a podstata jeho záření. Popis záření plazmatu je dán do kontextu detekce spektra elektromagnetického záření a statistických veličin popisujících plazma. Princip automatické charakterizace se zakládá na znalostech multivariační statistické analýzy, která, v souladu se současnými trendy, představuje stěžejní směr automatické analýzy spekter v LIBS. Naznačené úvahy jsou zúročeny na šesti aplikacích, které jsou reprezentovány komentáři k přijatým vědeckým publikacím.
|
|
| |
|
|
Enhancement of laser-induced plasma signal using nanoparticles
Salajková, Zita ; Galbács, Gábor (oponent) ; Hidalgo, Montserrat (oponent) ; Kaiser, Jozef (vedoucí práce)
Analytical techniques based on Laser ablation (LA), such as LIBS and LA-ICP-MS, are capable of rapid chemical analysis directly on the sample surface. Recently, the coupling between nanoparticles and light has been considered as a way to improve these techniques' performance. Nanoparticles coupling with laser can strongly enhance the near-field around them. When the nanoparticles are deposited on the surface to be analyzed by methods based on LA, the strong field created by the coupling between nanoparticles and laser may change the LA processes influencing the properties of laser-induced plasma. It has been shown that the presence of NPs during LA lowers the ablation threshold, enhances the signal and changes the properties of aerosol particles. The applications on Nanoparticle Enhanced LIBS (NELIBS) have found a place, where conventional LIBS have some difficulties, e.g., analysis of samples where damages are undesirable, analysis of solution at sub ppm level by employing micro-liter volumes etc. This thesis completely describes the phenomena behind nanoparticle enhanced LA, based on comprehensive experimental work and physical theory. Further, with the understanding of the fundamental principles, two new applications were developed. Firstly, NELIBS is used as an advance technique for metallic ions detection in amyloid fibrils, an advanced bio-material suitable for water purification. Secondly, NELIBS is introduced as a new method for nanoparticle protein corona sensing extending the classical use of NELIBS from the elemental analysis to the use as a sensing tool.
|
|
|
Increase of robustness of communication architecture for remote spectroscopy
Cebo, Patrik ; Klus, Jakub (oponent) ; Kaiser, Jozef (vedoucí práce)
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 a translation stage for focusing objective inside the LIBS interaction chamber
Olejník, Ivan ; Křupka, Ivan (oponent) ; Kaiser, Jozef (vedoucí práce)
This diploma thesis describes the design of a translation stage for focusing objective inside the LIBS interaction chamber. It contains a description of the fundamentals and basic functions of LIBS spectroscopy. Moreover, in the thesis an overview of different translation stages as possible LIBS components is given. Their advantages and disadvantages for use in a vacuum translation stage construction are evaluated. The thesis describes the final solution of a linear translation stage for focusing objective, and his advantages for LIBS method
|
host ::
RSS.