|
|
Analysis and modifications of 1D nanostructures
Kachtík, Lukáš ; Houben,, Lothar (oponent) ; Šlouf,, Miroslav (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
The doctoral thesis deals with structural and spectral analysis of 1D nanostructures. First, techniques for the determination of crystallographic structure, as well as spectroscopic ones used to perform this analysis, are introduced with their description and abilities. The thesis continues with the analysis of InAs and Ge nanowires, where the analysis focuses on determining the crystallographic growth direction and their doping. The following chapter comprises an analysis of multi-walled WS2 nanotubes using Raman spectroscopy and the process used to count the number of walls in these nanotubes. The thesis continues with the analysis of WOx nanowires that emerged after the WS2 nanotubes oxidation. After that, the most complex chapter follows with the determination of the chirality of the outermost wall of multi-walled WS2 nanotubes. This chapter also reveals the process of the WS2 nanotubes growth. In the appendix, a self-regulation controller that controls the heating of the sample holder inside the scanning electron microscope is described, including the hardware and software parts.
|
|
|
Risk Analysis of Sample Preparation for Transmission Electron Microscopy
Gálíková, Markéta ; Hrabová, Kristýna (oponent) ; Balgová, Zuzana (vedoucí práce)
This thesis presents a risk analysis of the sample preparation process for transmission electron microscopy with the aim to enhance the occupational health and safety in laboratories employed in sample preparation and analysis. The thesis focuses on identifying potential hazards, evaluating risks, and proposing effective risk mitigation strategies to mitigate or eliminate these risks. The thesis is divided into two main parts, the theoretical which provides information on different sample preparation processes and legislative requirements set by European Union and the Czech Republic, as well as the practical part where the risk analysis is conducted. The methodology of block diagrams, Failure Mode and Effects Analysis and cause-and-effect analysis were incorporated to achieve as much information about the risk-related to sample preparation processes. In addition, the measures were proposed in order to mitigate or possibly eliminate potential risks observed. Some of the proposed risk mitigation measures encompass the use of personal protective equipment, ergonomic considerations, equipment revisions, and guidelines for handling chemical substances. The risk analysis results demonstrate a significant reduction in risk levels, as illustrated by the decrease in the risk priority number, once the proposed measures are implemented. The findings emphasize the importance of integrating risk analysis into the sample preparation process to create a safer working environment.
|
|
|
Hafnium Chloride, an Alternative Staining Reagent for Biological Electron Microscopy
BARANYI, Magdalena Victoria
This study focuses on the staining pattern of the non-radioactive heavy metal EM stain HfCl4, used during freeze substitution specimen preparation. HfCl4 was investigated as an alternative for the prominent uranyl acetate, since uranium based materials have been placed under heavy restrictions and bans worldwide. We have found a strong HfCl4 staining pattern of microtubules in myoepithelial cells of Ixodes ricinus salivary glands. Additionally, in several samples, HfCl4 was found to completely fill the cytoplasm of the myoepithelial cells. Nonetheless, artefact formation around granulated cells was also experienced.
|
|
|
Phase plates for transmission electron microscopy
Špičáková, Tereza ; Sháněl, Ondřej (oponent) ; Konečná, Andrea (vedoucí práce)
Samples consisting of light atoms, such as biological samples, provide low contrast in the transmission electron microscope images. However, introducing an additional phase shift between the electrons carrying the information of the sample and the background electrons can enhance the contrast significantly without impacting the quality of the image. This effect can be achieved by using a phase plate in the microscope. Phase plates based on a thin amorphous carbon film are used in conventional transmission electron microscopes. In recent years, extensive research in advanced phase plate design has been carried out. Yet, only a few studies on materials for the thin film-based phase plates have been published. For this reason, the main goal of this master’s project is to design measurements of the phase-shifting properties of various materials. In the first part of this thesis, the theory of electron wave imaging in a transmission electron microscope is described. Then, we review and compare phase plate designs. In the second part, four designs of the experimental setup are presented, out of which two have been tested experimentally. The measurements have been performed on a series of samples of different thicknesses and materials, and the results have been appropriately analysed. Furthermore, the qualitative behaviour of the tested designs has been compared to theoretical computations.
|
|
|
Transmission Electron Microscopy of Al-Mg Aluminium Alloys with Addition of Sc and Zr
Křivská, Barbora ; Šlapáková, Michaela (vedoucí práce) ; Málek, Přemysl (oponent)
Abstrakt. Mikrostruktura hliníkové slitiny Al-3.2Mg-0.19Sc-0.14Zr (hm.%) připravené metodou plynulého odlévání mezi válce byla studována pomocí světelné a elektronové mikroskopie. Materiál byl podroben isotermickému žíhání 300 řC / 8 h a/nebo deformován metodou protlačování pravoúhlým kanálem za účelem zlepšení mechanických vlastností. Žíhání vedlo k precipitaci jemné dis- perze metastabilní fáze Al3(Sc,Zr) a zvýšení mikrotvrdosti o 20 HV. Protlačování pravoúhlým kanálem výrazně snížilo velikost zrn a způsobilo nárůst mikrotvr- dosti o 30 HV. Kombinace obou metod - žíhání a deformace v různém pořadí - nepřineslo další zpevnění materiálu. Nicméně, při vystavení studované slitiny isochronnímu žíhání do 600 řC bylo prokázáno, že Al3(Sc,Zr) precipitáty, vzniklé při předchozím žíhání 300 řC / 8 h, značně stabilizují mikrostrukturu a omezují růst zrn po rekrystalizaci. 1
|
|
|
Electron microscopy study of nanostructured thin film catalysts for micro-fuel cell application
Lavková, Jaroslava ; Matolínová, Iva (vedoucí práce) ; Ruterana, Pierre (oponent) ; Šubrt, Jan (oponent)
Předložená dizertační práce se zabývá studiem nových katalyzátorů na bázi kov-oxid vhodných pro použití v palivových článcích na straně anody. Platinou dopovaný oxid ceru připravený magnetronovým naprašováním ve formě tenkých vrstev na uhlíkových mezivrstvách nesených křemíkovým substrátem byl zkoumán prostřednictvím mikroskopických a spektroskopických metod. Vliv složení uhlíkového nosiče (a-C a CNx filmy), depozičního času CeOx vrstvy a dalších depozičních parametrů, např. depoziční rychlosti, složení pracovní atmosféry a Pt koncentrace na morfologii Pt-CeOx vrstev byl studován převážně pomocí transmisní elektronové mikroskopie (TEM). Získané výsledky ukazují, že vhodnou kombinací depozičních podmínek jsme schopni vyladit výslednou morfologii a kompozici katalyzátoru. Složení uhlíkových filmů a Pt-CeOx vrstev bylo studováno spektroskopickými technikami - energiově-disperzní spektroskopií (EDX), spektroskopií charakteristických ztrát elektronů (EELS) a rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií (XPS). Takto připravené porézní struktury vrstev Pt-CeOx jsou slibným katalytickým materiálem na straně anody pro reálné aplikace v palivových článcích. Klíčové slova: cer oxid, platina, palivové články, magnetronové naprašování, transmisní elektronový mikroskop
|
|
|
Komicelizace polystyren-b-polyakrylové kyseliny s nízkomolekulárními surfaktanty
Paloncýová, Markéta ; Štěpánek, Miroslav (vedoucí práce) ; Matějíček, Pavel (oponent)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem vlivu nízkomolekulárních iontových surfaktantů dodecylsulfátu sodného (SDS) a hexadecyltrimethylammonium bromidu (HTAB) na asociační chování blokového kopolymeru polystyren-b-polyakrylové kyseliny (PS-b-PAA) v alkalických vodných roztocích. Připravené polymerní nanočástice byly charakterizovány pomocí statického a dynamického rozptylu světla, transmisní elektronové mikroskopie a 1 H NMR spektroskopie. Bylo zjištěno, že oba surfaktanty interagují pouze s polyakrylátovými bloky a jejich přítomnost v systému vede ke zhoršení rozpustnosti kopolymeru, která se projevuje tvorbou velkých micelárních agregátů a srážením komplexu polymer-surfaktant.
|
|
|
Electron cryo-microscopy techniques in biological research and nanotechnologies
Mistríková, Veronika ; Bednár, Jan (vedoucí práce) ; Nebesářová, Jana (oponent) ; Benada, Oldřich (oponent)
Příprava biologických vzorků pro transmisní elektronovou mikroskopii není triviální úkol. Vzorky musí odolat vakuu přítomném v mikroskopu, a proto je často nutné uplatnit nefyziologické postupy při jejich zpracování. Tyto postupy obvykle zahrnují fixaci na bázi aldehydů, nahrazení vody alkoholem (t.j. dehydrataci/substituci), a zalití do pryskyřice, která vytváří podporu pro následnou přípravu tenkých řezů, které pak mohou být vloženy do mikroskopu. V posledním desetiletí získala dominantní postavení v oblasti výzkumu buněčné biologie metoda kryo-fixace (vitrifikace) za pomoci ultrarychlého vysokotlakého zmrazování a následná kryo-substituce a zalití vzorků do pryskyřice při nízkých teplotách. Tímto způsobem byli úspěšně vitrifikovány různé biologické vzorky s tloušťkou až několik stovek mikrometrů do stavu, který byl srovnatelný s jejich in vivo strukturou. Kryo-fixace izolovaných biologických objektů (s omezenou tloušťkou do několika mikrometrů) je možná i v tenké vrstvě vitrifikované vody za pomoci imerzní kryo-fixace při normálním tlaku. V kombinaci s kryo-elektronovou mikroskopií se tato metoda stala nejefektivnejším a základním principem pro tvorbu elektron kryo-mikroskopických obrázků plně hydratovaných vzorků s velmi vysokým rozlišením na úrovni několika desetin nanometrů. Obě tyto metody...
|
|
|
Detekce a rozměření elektronového svazku v obrazech z TEM
Polcer, Simon ; Vičar, Tomáš (oponent) ; Chmelík, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá automatickou detekcí a rozměřením elektronového svazku ve snímcích z transmisního elektronového mikroskopu. V úvodní části práce je popsána konstrukce a nejdůležitější součástky elektronového mikroskopu. Dále jsou v teoretické části shrnuty módy osvětlení fluorescenčního stínítka, které vznikají při práci na mikroskopu. K automatické detekci elektronového svazku jsou použity metody strojového učení, konkrétně konvoluční neuronová síť U-Net. Následné rozměření elektronového svazku je provedeno na základě aproximace oblasti elektronového svazku elipsou, kde parametry elipsy udávají rozměry svazku. Jelikož při učení neuronových sítí je potřeba mít dostatečně rozsáhlou databázi snímků, jsou v práci popsány metody umělého rozšíření databáze. V práci je navržena vlastní augmentační metoda, která využívá geometrické transformace a aplikuje je na základě módu osvětlení fluorescenčního stínítka. V závěru práce jsou shrnuty a diskutovány dosažené výsledky. Úspěšnost algoritmu je zhodnocena na variabilní skupině snímků pokrývající jednotlivé módy osvětlení fluorescenčního stínítka. Celková úspěšnost dosahuje 0,815 hodnoty DICE koeficientu, který udává míru překryvu dvou oblastí. Práce je kompletně zpracována v programovém prostředí Python.
|
|
|
Techniky využívající svazek nabitých částic k zobrazení a analýze materiálů
Lamborová, Leona ; Kičmerová, Dina (oponent) ; Čupera, Jan (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá technikami využívající svazek nabitých částic pro zobrazení a analýzu materiálu. Mezi nabité částice využívající se pro tyto účely patří elektrony a ionty. Tato rešeršní práce je tedy rozdělena na podstatu elektronové a podstatu iontové optiky. Dále je zde pojednáno o principu funkce, konstrukci a detektorech, které slouží k obrazové a chemické analýze skenovací elektronové mikroskopie, transmisní elektronové mikroskopie a metody fokusovaného iontového svazku.
|
host ::
RSS.