|
|
Automatická klasifikace geologických vzorků pomocí spektroskopie laserem buzeného plazmatu a strojového učení
Stříbrná, Klára ; Hrdlička, Aleš (oponent) ; Prochazka, David (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá tvorbou databáze LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) spekter geologických vzorků, na jejíž základě jsou pak natrénovány klasifikační modely konvoluční neuronové sítě (CNN), které slouží k automatické klasifikaci vzorků. Natrénované modely jsou následně validovány na neznámých datech a porovnány mezi sebou z hlediska spolehlivosti a času potřebného pro jejich natrénování. Motivací práce je otestovat metodu LIBS v kombinací se strojovým učením jako potenciální metodu automatické klasifikace geologických vzorků. Současná řešení jsou totiž často finančně i časově nákladná. Metoda LIBS umožňuje rychlé chemické mapování a systémy jsou ve srovnání s jinými metodami chemické analýzy standardně používanými v geologii poměrně levné. LIBS navíc umožňuje detekci lehkých prvků (např. Li, Be), které jiné metody detekovat nedokáží.
|
|
|
Electric arc generator and its plasma analysis
Koreň, Michal ; Kloc, Petr (oponent) ; Šimek, David (vedoucí práce)
The bachelor thesis deals with the design of a plasma generation device and spectroscopic analysis of the electric arc. The thesis contains a theoretical and a practical part. In the first part, the theoretical issues of electric arc and plasma are explained. Their origin, behaviour, effect on the surroundings and key properties. The different types of spectroscopic methods that can be used for measurements are described. In the practical part, a device that generates an electric arc has been designed. Using the selected method, the key properties of the electric arc were determined. The advantages and disadvantages of the particular method used for the analysis are justified. Using the measured values, the materials present in the spectrum were identified and the plasma temperature of the electric arc generated on the copper electrodes at different distances and different times was calculated. Finally, the proposed plasma generator is critically evaluated, its possible improvements and its use for future teaching purposes are discussed
|
|
|
Use of advanced fluorescence methods in the study of aggregation
Uhrínová, Alžbeta ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Venerová, Tereza (vedoucí práce)
The diploma thesis deals with the use of advanced fluorescence techniques in the study of aggregation of selected aggregation models (casein and sodium dodecyl sulfate). At the beginning of the research, fluorescent probes Atto 488 and Rhodamine 6G (RH6G) were characterized using a spectrofluorometry, UV-VIS spectrometry, time-resolved fluorescence, and fluorescence correlation spectroscopy (FCS). Aggregation models with the addition of fluorescent probes were characterized using the same advanced fluorescence techniques. The interaction between the fluorescent probe Atto 488 and the aggregation models was not confirmed. The excitation maximum of Atto 488 was at 500 nm and the emission maximum at 520 nm. The lifetime of the fluorescent probe Atto 488 was from 4,20 to 4,82 ns and the hydrodynamic radius was determined to 0,6 nm. Rhodamine 6G had an excitation maximum at 525 nm and an emission maximum at 555 nm. The lifetime of the fluorescent probe RH6G was from 3,99 to 5,27 ns. The intensity of RH6G was found to decrease upon addition of a higher concentration of casein, resulting in quenching. The hydrodynamic radius of the RH6G probe was determined to 0,6 nm. With the addition of casein using the maximum entropy method (MEM) evaluation was from 0,5 to 534 nm. Stable SDS micelles had a hydrodynamic radius by MEM evaluation of 2,4 nm.
|
|
|
Implementation of a Multipurpose Measurement System for (Sub)Terahertz Electron Spin Resonance Spectroscopy
Šedivý, Matúš ; Malik, Aamir Saeed (oponent) ; Epel, Boris (oponent) ; Vrba, Radimír (vedoucí práce)
Electron spin resonance (also called electron paramagnetic resonance or just EPR) spectroscopy includes methods that investigate matter via unpaired electrons. One of the progressive EPR methods is the rapid scan, which allows one to observe the kinetics of chemical reactions. Moreover, recent developments of high-frequency components expand application of high-frequency EPR (HFEPR), that use sub terahertz and terahertz waves. This thesis deals with the connection of both paths into the frequency rapid scan (FRaScan) HFEPR spectrometer that was recently developed at CEITEC BUT. A brief introduction to the theoretical background of EPR is provided, followed by an overview of the HFEPR instrumentation. The practical part describes a technical solution for the spectrometer. The emphasis is on the implementation of software through which the spectrometer is controlled, and measurements are automated. Afterward are shown example measurements of solid state materials, namely vanadium doped silicon carbide (SiC:V), lithium phthalocyanine (LiPc), and crystal of 1,3-bisdiphenylene-2-phenylallyl (BDPA). The examples demonstrate the capabilities of the spectrometer to acquire multi-frequency continuous wave spectra and frequency-swept spectra with dependency on the temperature and orientation of the sample, as well as the frequency rapid scan spectra.
|
|
|
Optimalizace pokusného NQR spektrometru
Segiňák, Ján ; Král, Bohumil (oponent) ; Steinbauer, Miloslav (vedoucí práce)
Práca pojednáva o NQR spektroskopii, ktorá patrí medzi moderné nedeštruktívne meracie a diagnostické metódy pre charakteristiku rôznych materiálov. Využíva kvadrupólový moment - vlastnosť atómových jadier niektorých izotopov. Metóda nukleárnej kvadrupólovej rezonancie (NQR) je v princípe veľmi podobná nukleárnej magnetickej rezonancii (NMR). Diplomová práca sa v teoretickej časti zaoberá princípom NMR a NQR, popisuje možné využitie tejto metódy na detekciu napr. výbušnín, drog, a iných nebezpečných chemikálií. V nasledujúcich kapitolách sú rozobrané kľúčové parametre NQR spektrometra a princíp zvolenej metódy merania. Praktická časť práce sa zaoberá jednotlivými komponentami NQR spektrometra, návrhom možných vylepšení a programovaním meracej sekvencie. V záverečnej kapitole sú spracované merania predložených vzoriek.
|
|
| |
|
|
High frequency electron spin resonance spectroscopy
Hrubý, Jakub ; Perfetti, Mauro (oponent) ; ShangDa, Jiang (oponent) ; Neugebauer, Petr (vedoucí práce)
Electron spin resonance (ESR) is a non-invasive magnetic-resonance-based spectroscopic technique. It is used in many scientific fields such as biology, chemistry, and physics to investigate systems with unpaired electrons. This doctoral thesis deals with high-frequency electron spin resonance (HF-ESR) spectroscopy and its use on paramagnetic coordination compounds. The first part outlines theoretical basics with literature research in this field and shows the HF-ESR applications. Afterwards, methods used to study systems of interest are presented. Herein, the complementary spectroscopic methods (XPS, RS, UV-VIS, AFM, SEM) are described, and the design of a newly built high-vacuum (HV) sublimation chamber was developed for the preparation of thin films of coordination compounds on surfaces. The next part deals with results obtained by HF-ESR on molecular quantum bits [Cu(dbm)2], single-molecule magnets [CoX2(dppf)], [Co(4MeO-L)2Cl2], and vision of graphene-based bolometers for detection of this class of compounds is outlined. The results are further discussed, and their implications are summarised in conclusions. Finally, references and the author's outputs make up the final chapters of this work.
|
|
|
NÁVRH OPTOVLÁKNOVÉHO BIOSENZORU SE SPEKTRÁLNÍ ANALÝZOU V BLÍZKÉ INFRAČERVENÉ OBLASTI
Křepelka, Pavel ; Jakubec,, Martin (oponent) ; Skládal, Petr (oponent) ; Mikulka, Jan (vedoucí práce)
Práce se zabývá měřením a interpretací NIR spekter bakteriálních buněk a výzkumem biosenzorických technik, využívající tuto analytickou techniku. Je zde rozebrán současný stav vědění v oblasti NIR spektroskopie v mikrobiologii a technologie optovláknových biosenzorů. Z rozboru vyplývá, že NIR je vhodnou technikou pro přímou molekulární analýzu bakterií, která však trpí nízkou citlivostí a nedostatečnou interpretací bakteriálních spekter. V další části práce je uveden teoretický rozbor technik spektrální analýzy a technologie optovláknových senzorů. V praktické části práce jsou představeny experimenty a výzkum vedoucí k odstranění těchto nevýhod NIR spektroskopie v mikrobiologii. Je zde shrnuta řada experimentů sloužící k interpretaci NIR spekter bakterií a návrh optovláknového senzoru pro zvýšení citlivosti této techniky. V této práci byly určeny a částečně interpretovány spektrální regiony důležité pro identifikaci bakteriálních kmenů a navržen senzor pro analýzu bakterií, který je schopný klasifikovat kmeny na základě 105 zachycených buněk. Tím byly splněny cíle této práce.
|
|
|
Numerická optimalizace absorpce plazmonických struktur ve střední infračervené oblasti
Kulič, Martin ; Křápek, Vlastimil (oponent) ; Kvapil, Michal (vedoucí práce)
Plazmonické nanostruktury mají dnes již mnohaletou historii aplikace v senzorických a spektroskopických metodách. V této práci je nejprve představena historie, aplikace a parametry nanostruktur ve spektroskopii. Poté je pomocí numerických simulací v programu Lumerical FDTD Solutions zkoumán vliv plazmonických antén na absorpci energie v tenké vrstvě oxidu křemičitého, nitridu křemičitého a oxynitridu křemíku různých tlouštěk a na závěr je provedena numerická demonstrace využití infračervených antén ve spektroskopii.
|
|
|
Optimalizace tenkých oxidových vrstev kovových materiálů
Vítek, Jiří ; Šimonová, Lucie (oponent) ; Šubarda, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na popis metody reaktivního naprašování tenkých vrstev. V současné době je mnoho způsobů vytváření tenkých filmů a mnoho aplikací tenkých vrstev v nejrůznějších průmyslových odvětvích. V této práci je nejprve uvedena problematika tenkých vrstev, následuje přehled nanášecích metod a chemické analýzy nanášených vrstev. Dále je popsána čtyřbodová metoda měření plošného odporu, mechanická zkouška adheze a optických vlastností. V závěru teoretické části jsou popsána materiálová složení nanášených vrstev. Cílem praktické části práce je optimalizovat proces depozice vrstvy směsného oxidu india a cínu (In2O3:SnO2) a přispět tak k celkovému porozumění vlivu žíhání na danou vrstvu. Bylo vytvořeno šest sérií vzorků s uvedenou nanášenou vrstvou. Nejdříve se zkoumal vliv žíhání na propustnost v celém měřícím rozsahu a následně se série porovnávaly vzhledem k propustnosti ve viditelné části světelného spektra. Dále se porovnávala hodnota plošného odporu u nežíhaných a následně žíhaných vzorků.
|
host ::
RSS.