|
|
Analysis and modifications of 1D nanostructures
Kachtík, Lukáš ; Houben,, Lothar (referee) ; Šlouf,, Miroslav (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
Tato disertační práce se zabývá strukturální a spektrální analýzou 1D nanostruktur. Nejprve jsou představeny techniky pro určení krystalografické struktury, stejně jako spektroskopické techniky, které byly použity pro tuto analýzu – jejich popis a možnosti. Disertace pokračuje analýzou InAs a Ge nanodrátů, kde se analýza zaměřuje na krystalografický směr růstu těchto nanodrátů a jejich dopování. Následující kapitola zahrnuje analýzu vícestěnných WS2 nanotrubic pomocí Ramanovy spektroskopie a postup, pomocí kterého by bylo možné spočítat počet stěn těchto nanotrubic. Disertace pokračuje analýzou WOx nanodrátů, které vznikly po oxidaci WS2 nanotrubic. Následuje nejobsáhlejší kapitola zaměřující se na určení chirality nejsvrchnější stěny vícestěnné WS2 nanotrubice, která mimo jiné odhaluje i proces růstu jednotlivých stěn při tvorbě těchto nanotrubic. V příloze je pak popsán postup, při kterém byl vytvořen autoregulační prvek vyhřívání držáku vzorků rastrovacího elektronového mikroskopu – jak hardwarová, tak softwarová část.
|
|
|
Risk Analysis of Sample Preparation for Transmission Electron Microscopy
Gálíková, Markéta ; Hrabová, Kristýna (referee) ; Balgová, Zuzana (advisor)
Tato diplomová práce prezentuje analýzu rizik při přípravě vzorků pro transmisní elektronovou mikrosopii. Jejím cílem je zvýšit bezpečnost práce v laboratořích, které se přípravou a nalýzou vzorků zabývají. Tato práce se zaměřuje na identifikaci potenciálních nebezpečí, hodnocení rizik a navrhuje efektivní strategie na zmírnění nebo eliminaci rizik. Práce je rozdělena na dvě hlavní části. První je teoretická, která shrnuje informace o přípravě vzorků a legislativní požadavky určené Evrpskou únií a Českou republikou. Druhá, praktická část, popisuje vypracovanou analýzu rizik. Blokový diagram, analýza příčin vad a následků i analýza příčin a následků byly použity tak, aby se zjistilo co nejvíce informací o rizicích spojených s procesem přípravy vzorků. Navíc byla navrhnuta opatření tak, aby byla zjištěná rizika eliminována nebo alespoň zmírněna. Navrhovaná opatření ke zmírnění rizik byla například: používání osobních ochranných prostředků, ergonomická opatření, revize vybavení a pokyny pro zacházení s chemickými látkami. Výsledky analýzy rizik ukazují, že po zavedení navrhovaných opatření dojde k výraznému snížení úrovně rizika, což ilustruje snížení prioritního rizikového čísla. Zjištění zdůrazňují význam začlenění analýzy rizik do procesu přípravy vzorků pro vytvoření bezpečnějšího pracovního prostředí.
|
|
|
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 (referee) ; Konečná, Andrea (advisor)
Vzorky tvořené atomy lehčích prvků, jako jsou například biologické preparáty, dosahují na snímcích z transmisních elektronových mikroskopů nízkého kontrastu. Pokud však vneseme mezi elektrony nesoucí informaci o zkoumaném vzorku a elektrony pozadí dodatečný fázový posun, dojde k výraznému navýšení kontrastu bez negativních dopadů na kvalitu obrazu. Tohoto efektu lze v mikroskopech dosáhnout s pomocí fázových destiček. V konvenčních transmisních elektronových mikroskopech se běžně využívají fázové destičky založené na tenkých vrstvách amorfního uhlíku. V posledních letech byly detailně zkoumány různé pokročilé designy fázových destiček. Jen několik málo studií se však věnuje alternativním materiálům, které by bylo možné použít jako tenkovrstvé fázové destičky. Hlavním cílem této diplomové práce je tedy navrhnout způsoby měření fázových vlastností různých materiálů. V první části práce je nejprve popsána teorie zobrazování elektronovou vlnou v transmisních elektronových mikroskopech. Dále jsou zde prezentovány a porovnány různé druhy fázových destiček. Ve druhé části práce jsou představeny čtyři návrhy experimentálního uspořádání, z nichž dva byly experimentálně otestovány. Tato měření byla provedena na sadách vzorků různých materiálů a tlouštěk a vhodně zpracována. Na závěr bylo kvalitativní chování těchto návrhů porovnáno s teoretickými výpočty.
|
|
|
Transmission Electron Microscopy of Al-Mg Aluminium Alloys with Addition of Sc and Zr
Křivská, Barbora ; Šlapáková, Michaela (advisor) ; Málek, Přemysl (referee)
Abstract. The microstructure and its evolution during isochronal annealing of a twin roll cast Al-3.2Mg-0.19Sc-0.14Zr (wt.%) alloy was investigated by light optical microscopy and electron microscopy. Two procedures - equal channel an- gular pressing and annealing at 300 řC for 8 h were applied to enhance mechanical properties of the alloy. The annealing led to the precipitation of a fine dispersion of Al3(Sc,Zr) particles providing an increase of ∼20 HV in the Vickers microhard- ness. Equal channel angular pressing refined significantly the microstructure and raised the microhardness by about 30 HV. Applying of the 300 řC / 8 h both before and after equal channel angular pressing did not induce further strength- ening. However, the precipitation of the Al3(Sc,Zr) phase had a stabilizing effect when the material was exposed to the subsequent isochronal annealing. 1
|
|
|
Electron microscopy study of nanostructured thin film catalysts for micro-fuel cell application
Lavková, Jaroslava ; Matolínová, Iva (advisor) ; Ruterana, Pierre (referee) ; Šubrt, Jan (referee)
Present doctoral thesis is focused on electron microscopy and spectroscopy investigation of novel metal-oxide anode catalyst for fuel cell application. Catalyst based on Pt- doped cerium oxide in form of thin layers prepared by simultaneous magnetron sputtering deposition on intermediate carbonaceous films grown on silicon substrate has been studied. The influence of catalyst support composition (a-C and CNx films), deposition time of CeOx layer and other deposition parameters, as deposition rate, composition of working atmosphere and Pt concentration on the morphology of Pt-CeOx layers has been investigated mainly by Transmission Electron Microscopy (TEM). The obtained results have shown that by suitable preparation conditions combination we are able to tune final morphology and composition of catalyst. Composition of carbonaceous films and Pt-CeOx layers was examined by complementary spectroscopy techniques - Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX), Electron Energy Loss Spectroscopy (EELS) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). Such prepared porous structures of Pt-CeOx are of promising as anode catalytic material for real fuel cell application. Keywords: cerium oxide, platinum, fuel cell, magnetron sputtering, Transmission Electron Microscopy
|
|
|
Comicellization of polystyrene-block-poly(acrylic acid) with low-molar-mass surfactants
Paloncýová, Markéta ; Štěpánek, Miroslav (advisor) ; Matějíček, Pavel (referee)
This B.Sc. thesis deals with the study of the effect of low-molar-mass ionic surfactants sodium dodecyl sulfate (SDS) and hexydecyltrimethylammonium bromide (HTAB) on association behavior of the block copolymer polystyrene-b-polyacrylic acid (PS-b-PAA) in alkaline aqueous solutions. Prepared polymeric nanoparticles were characterized by static and dynamic light scattering, transmission electron microscopy and 1 H NMR spectroscopy. It was found that both surfactants interact only with PAA blocks and their presence in the system leads to worsening of the copolymer solubility which manifests itself in the formation of large micellar aggregates and in precipitation of the copolymer-surfactant complexes.
|
|
|
Electron cryo-microscopy techniques in biological research and nanotechnologies
Mistríková, Veronika ; Bednár, Jan (advisor) ; Nebesářová, Jana (referee) ; Benada, Oldřich (referee)
Preparation of biological samples for transmission electron microscopy is not a trivial task. The samples must withstand a vacuum environment present inside a microscope, and it is often necessary to use non-physiological procedures for their processing. These procedures usually involve aldehyde-based fixation, replacing water with alcohol (i.e. dehydration/substitution), and embedding into a resin, which creates support for the subsequent preparation of thin sections that can be placed into the microscope. In the last decade, the method of cryo-fixation (vitrification) using ultra-fast high-pressure freezing followed by freeze substitution and low-temperature resin embedding gained a dominant position in the cell biology research. In this way, a range of biological samples with a thicknesses up to several hundreds of micrometers was successfully vitrified to a state that was closely related to their in vivo structures. The cryo-fixation of isolated biological objects (with a limited thickness up to several micrometers) is possible in a thin layer of vitrified water by plunge freezing at ambient pressure. In combination with electron cryo-microscopy, this method has become the most effective and fundamental principle for the high-resolution studies and image analysis of fully hydrated samples...
|
|
|
Detection and measurement of electron beam in TEM images
Polcer, Simon ; Vičar, Tomáš (referee) ; Chmelík, Jiří (advisor)
This diploma thesis deals with automatic detection and measurement of the electron beam in the images from a transmission electron microscope (TEM). The introduction provides a description of the construction and the main parts of the electron microscope. In the theoretical part, there are summarized modes of illumination from the fluorescent screen. Machine learning, specifically convolution neural network U-Net is used for automatic detection of the electron beam in the image. The measurement of the beam is based on ellipse approximation, which defines the size and dimension of the beam. Neural network learning requires an extensive database of images. For this purpose, the own augmentation approach is proposed, which applies a specific combination of geometric transformations for each mode of illumination. In the conclusion of this thesis, the results are evaluated and summarized. This proposed algorithm achieves 0.815 of the DICE coefficient, which describes an overlap between two sets. The thesis was designed in Python programming language.
|
|
|
Techniques using beam of charged particles for imaging and material analysis
Lamborová, Leona ; Kičmerová, Dina (referee) ; Čupera, Jan (advisor)
This bachelor´s thesis deals with techniques using beam of charged particles for imaging and material analysis. There are two types of charged particles that are used for this purpose, electrons and ions. This research study is divided into principles of electron optics and principles of ion optics. Further, there is mentioned function, construction and detectors used for imaging and chemical analysis of scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and focused ion beam.
|
guest ::
