|
|
Korelace charakteristických signálů laserem buzeného plazmatu
Terschová, Vanda ; Novotný, Karel (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
Spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS) je rychlá, ale místy komplikovaná analytická metoda, která se používá pro určení kvalitativního i kvantitativního složení zkoumaného vzorku na základě snímání emisního záření vzniklého laserem buzeného plazmatu. Přesnost a stabilita samotného měření je ovlivněna několika parametry experimentu, například stabilitou laseru, fyzikálními a chemickými vlastnostmi vzorku, jeho homogenitou apod., které se ne vždy dají úplně eliminovat. Z tohoto důvodu se do experimentu přidávají i jiné metody, které by mohly zlepšit kvalitu této analýzy. Diplomová práce se tedy zabývá rešerší současné literatury na standardizaci signálu laserem buzeného plazmatu a následnou možností použít pro tento účel akustický signál. Za tímto účelem je zapotřebí provést základní měření a následně prověřit, jestli akustický signál koreluje s emisním signálem. V případě dobré korelace by bylo možné použít akustický signál pro standardizaci, díky které by došlo ke zlepšení přesnosti analýzy. V teoretické části jsou na začátku obecně shrnuty ostatní spektroskopické metody, dále je už práce zaměřena na popis metody LIBS, možné způsoby analýzy, standardizace emisního signálu a jejich rešerše. V experimentální části je popsána studie akustického signálu, která probíhala v rámci této diplomové práce. Na jejím začátku jsou uvedeny výsledky ze základního měření na vzorcích oceli a mosazi, které pomohly pro optimalizaci experimentálního nastavení a lepšího pochopení zvukového signálu, který vzniká při ablaci. Poté následují výsledky získané z měření akustického signálu na vzorcích se stejným složením, ale rozdílnou tvrdostí. Na závěr je experimentální část zakončena uvedením korelace akustického signálu s emisním.
|
|
|
Statistical analysis of laser spectroscopy measurements
Slávik, Ľuboš ; Bednář, Josef (oponent) ; Hübnerová, Zuzana (vedoucí práce)
The goal of this bachelor's thesis is to briefly describe Laser-induced breakdown spectroscopy method for analysis of elemental composition of studied samples. Outcomes of LIBS analysis (emission spectra) are further proceeded with mathematical methods of regression analysis. The goal is to find relations between measured chemical elements. These two methods are used for analysing real data based problem, that is to find specific relation between presence of uranium and hydrozirconium in a studied sample uranium-hosted sandstone.
|
|
|
Analýza zubů a kostí metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu
Šindelářová, Anna ; Pořízka,, Pavel (oponent) ; Modlitbová, Pavlína (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá studiem prvkového složení tvrdých tkání – lidských zubů a myších čelistí metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS). Vzorky lidských zubů obsahovaly onemocnění zvané ankylóza a byl zde sledován rozdíl v prvkovém složení mezi zdravou a nemocnou tkání s cílem lokalizace ankylózy v zubu. Při vyhodnocení map prostorové distribuce fosforu a vápníku bylo zjištěno, že v oblasti ankylózy dochází k poklesu koncentrace těchto dvou prvků. Dále byly analyzovány myší čelisti s obsahem olova. Při posouzení prostorové distribuce ukládání olova v tkáni, bylo zjištěno, že olovo má tendenci se v myších zubech ukládat ve sklovině na špičce řezáku a ve stoličkách. Závěrem této diplomové práce bylo, že metoda LIBS dosahuje při detekci prvkového složení tvrdých tkání dobrých výsledků; umožňuje rozlišit různé části zubu z hlediska prvkového složení i tvrdosti tkáně a také je pomocí této metody možné detekovat změny ve složení vlivem onemocnění či bioakumulace těžkých kovů.
|
|
|
Návrh sběrné optické soustavy pro vícekanálový spektrometr
Sovadina, Petr ; Buday, Jakub (oponent) ; Novotný, Jan (vedoucí práce)
Při spektroskopii laserem buzeného plasmatu je intenzita záření, jež vstupuje do spektrometru, velmi stěžejní, neboť na ní závisí dosažitelné detekční limity prvkové analýzy. V ideálním případě se sběr záření realizuje z jednoho místa plasmatu. Čím je intenzita větší, tím je výsledný graf intenzit vlnových délek zřetelnější, a proto je nutné mít co nejlépe optimalizovanou sběrnou optickou soustavu. Stávající sběrná optická soustava nebyla optimalizována na připojení k vícekanálovému spektrometru, což mělo za následek sběr z různých bodů v případě využití optického multivlákna. Proto byl vznesen požadavek na návrh nové optické soustavy, jež by byla optimalizována pro využití vícekanálových spektrometrů, a pro co nejefektivnější sběr záření. Po vyhotovení návrhu a vyrobení navržených dílů byla sběrná optická soustava pro vícekanálový spektrometr otestována. Při testu bylo zjištěno, že navrhovaná sběrná optická soustava je dobře kalibrovatelná a umožňuje sběr záření z jednoho bodu. Test je považován za úspěšný.
|
|
|
Možnosti využití laserové spektroskopie pro analýzu anorganických pojiv a betonů
Kratochvilová, Lucie ; Hrdlička,, Aleš (oponent) ; Opravil, Tomáš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce zkoumá možnosti využití metody spektroskopie laserem buzeného plazmatu pro detekci nekovových prvků (např. chlór), které v betonu způsobují degradaci, a to vede ke snížení životnosti železobetonových staveb. V rámci praktické části práce vznikne a bude ověřena metodika pro stanovení chloridů v betonu. Současně bude provedeno srovnání jednopulzní a dvoupulzní konfigurace přístroje LIBS na vzorcích obsahujících pouze čisté látky, se známým obsahem stanovovaného chlóru.
|
|
|
Detekce těžkých kovů v tvrdých tkáních metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu
Konečná, Anna ; Novotný, Karel (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá detekcí těžkých kovů bioakumulovaných v tvrdých tkáních metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS). Jako modelové vzorky byly použity myší čelisti a stehenní kosti jedinců vystavených působení nanočástic oxidu olovnatého nebo oxidu kademnatého. Expozice jedinců trvala 6 nebo 7 týdnů, přičemž byla připravena i kontrolní skupina vzorků exponovaná pouze vzduchu. Distribuce biogenních prvků a kontaminantů byla stanovena mapováním povrchu vzorků metodou LIBS s prostorovým rozlišením 30 a 100 µm. Druhá část práce byla zaměřena na možnost využití metody LIBS pro kvantitativní analýzu. Pro referenci byly připraveny vzorky hydroxyapatitových standardů, jejichž měřením byla sestavena kalibrační křivka a stanoveny limity detekce a kvantifikace. Dále byl představen model pro predikci koncentrace těžkého kovu výpočtem z kalibrační křivky.
|
|
|
Development of a device and methodology for Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS)
Képeš, Erik ; Ferus,, Martin (oponent) ; Lohninger, Hans (oponent) ; Kaiser, Jozef (vedoucí práce)
This work deals with the transfer of analysis models across various laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) systems and the comparison of LIBS measurements obtained on distinct systems. Both the LIBS instrumentation and the data processing applied to LIBS data are highly flexible. Unfortunately, due to these flexibilities, results obtained on one LIBS system are rarely directly comparable to results obtained by a different system. This is further complicated by the various, often unknown, impact of the wide range of data processing algorithms on the LIBS data. Consequently, analysis models are generally system (and parameter) specific. The transfer of analysis models across various systems would result in the significant enhancement of the analytical capabilities of LIBS and in moderate cost reductions in industrial LIBS applications. The work studies the impact of various data collection strategies on LIBS data. Moreover, the work investigates the transformation of the acquired LIBS data through data processing. Lastly, the work addresses the transfer of analysis models across various LIBS systems.
|
|
|
Analýza zubů a kostí metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu
Šindelářová, Anna ; Pořízka,, Pavel (oponent) ; Modlitbová, Pavlína (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá studiem prvkového složení tvrdých tkání – lidských zubů a myších čelistí metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS). Vzorky lidských zubů obsahovaly onemocnění zvané ankylóza a byl zde sledován rozdíl v prvkovém složení mezi zdravou a nemocnou tkání s cílem lokalizace ankylózy v zubu. Při vyhodnocení map prostorové distribuce fosforu a vápníku bylo zjištěno, že v oblasti ankylózy dochází k poklesu koncentrace těchto dvou prvků. Dále byly analyzovány myší čelisti s obsahem olova. Při posouzení prostorové distribuce ukládání olova v tkáni, bylo zjištěno, že olovo má tendenci se v myších zubech ukládat ve sklovině na špičce řezáku a ve stoličkách. Závěrem této diplomové práce bylo, že metoda LIBS dosahuje při detekci prvkového složení tvrdých tkání dobrých výsledků; umožňuje rozlišit různé části zubu z hlediska prvkového složení i tvrdosti tkáně a také je pomocí této metody možné detekovat změny ve složení vlivem onemocnění či bioakumulace těžkých kovů.
|
|
|
Korelace charakteristických signálů laserem buzeného plazmatu
Terschová, Vanda ; Novotný, Karel (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
Spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS) je rychlá, ale místy komplikovaná analytická metoda, která se používá pro určení kvalitativního i kvantitativního složení zkoumaného vzorku na základě snímání emisního záření vzniklého laserem buzeného plazmatu. Přesnost a stabilita samotného měření je ovlivněna několika parametry experimentu, například stabilitou laseru, fyzikálními a chemickými vlastnostmi vzorku, jeho homogenitou apod., které se ne vždy dají úplně eliminovat. Z tohoto důvodu se do experimentu přidávají i jiné metody, které by mohly zlepšit kvalitu této analýzy. Diplomová práce se tedy zabývá rešerší současné literatury na standardizaci signálu laserem buzeného plazmatu a následnou možností použít pro tento účel akustický signál. Za tímto účelem je zapotřebí provést základní měření a následně prověřit, jestli akustický signál koreluje s emisním signálem. V případě dobré korelace by bylo možné použít akustický signál pro standardizaci, díky které by došlo ke zlepšení přesnosti analýzy. V teoretické části jsou na začátku obecně shrnuty ostatní spektroskopické metody, dále je už práce zaměřena na popis metody LIBS, možné způsoby analýzy, standardizace emisního signálu a jejich rešerše. V experimentální části je popsána studie akustického signálu, která probíhala v rámci této diplomové práce. Na jejím začátku jsou uvedeny výsledky ze základního měření na vzorcích oceli a mosazi, které pomohly pro optimalizaci experimentálního nastavení a lepšího pochopení zvukového signálu, který vzniká při ablaci. Poté následují výsledky získané z měření akustického signálu na vzorcích se stejným složením, ale rozdílnou tvrdostí. Na závěr je experimentální část zakončena uvedením korelace akustického signálu s emisním.
|
|
|
Vliv atmosféry na laserovou ablaci materiálů
Černá, Svatava ; Hrdlička, Aleš (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá všeobecným přehledem spektrometrie laserem buzeného plazmatu–ablací materiálu a vzniku plazmatu při změně okolního prostředí. Cílem je stanovit ideální podmínky pro zlepšení detekce, jež je u některých prvků obtížná, pokud měření probíhá ve vzduchu za atmosférického tlaku. Proto provádíme změnu podmínek okolního prostředí, tedy typ plynu (vzduch, helium, argon) a jeho tlak. Nárazníkové plyny (helium, argon) mají zásadní vliv na průběh ablace materiálu a vlastnosti vniklého plazmatu, proto studujeme změny v intenzitě signálu s ohledem na jednotlivé atmosféry (změna signálu v atmosféře argonu, helia oproti atmosféře vzduchu). V první části práce uvádíme princip a fyzikální podstatu laserové ablace se stručnou rešerší doposud provedených experimentů pro podobné účely. Na základě této rešerše jsou stanoveny předpokládané závěry experimentu ohledně vlivu inertních plynů a tlaku na detekci studovaných prvků. Ve druhé části práce je pak představen vlastní řízený experiment, který se skládal z detekce spektrálních čar fluoru a draslíku, viz kap. 5.6 a molekulových přechodů fluoridu vápenatého, viz kap. 5.10. V řízeném experimentu jsme stanovili dva předpoklady. Prvním předpokladem je vliv atmosféry inertního plynu, ta by měla výrazně zlepšit detekci fluoru i draslíku oproti atmosféře vzduchu. Toto zjištění jsme potvrdili jen pro argonovou atmosféru. Naopak v atmosféře helia nedošlo ke zlepšení detekce ani jednoho z prvků. Druhým předpokladem je vliv snižování okolního tlaku, ten by měl v kombinaci s inertním plynem umožnit detekci fluoru i při nízké koncentraci ve vzorku. Právě za takový vzorek považujeme měřený skleněný disk v kap. 5.7. Tento předpoklad potvrzen není, jelikož při snižování tlaku ve vakuové komoře se nijak neprojevuje zvýšená intenzita spektrální čáry fluoru. Závěrem v kap. 7 byly z výsledků jednotlivých částí experimentu navrženy nejvhodnější podmínky pro budoucí detekci měřených látek: fluoru, draslíku a molekul fluoridu vápenatého.
|
host ::
RSS.