|
|
Hloubkové profilování metodou spektrometrie laserem buzeného mikroplazmatu
Průcha, Lukáš ; Novotný,, Karel (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá použitím spektroskopie laserem buzeného mikroplazmatu (LIBS) pro hloubkové profilování a 3D mapování pozinkované oceli, používané v automobilovém průmyslu. Před vytvořením výsledných hloubkových map a hloubkových profilů byla provedena důkladná optimalizace experimentu. V této práci bylo ukázáno, že metoda LIBS se hodí na vytvoření hloubkových profilů, tak i hloubkových map. Teoretická část práce se zabývá popisem instrumentace metody LIBS, vlastností laserem buzeného mikroplazmatu a rešerší vědeckých prací, které se v minulosti zabývaly hloubkovým profilováním nebo mapováním metodou LIBS. Experimentální část popisuje provedenou optimalizaci experimentu. Optimalizovalo se časové zpoždění, hloubka a průměr kráterů pomocí profilometru, poloha ohniskové roviny vzhledem k povrchu vzorku a výběr čáry s co nejmenším zbytkovým signálem a malým rozptylem dat. Dále byly vytvořené hloubkové profily zinku, železa, manganu a chromu, hloubková mapa zinku a železa, a také spočtené hloubkové rozlišení pro oba prvky.
|
|
|
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.
|
|
|
Vizualizace spektroskopických dat pomocí metody analýzy hlavních komponent
Šrenk, David ; Žák, Libor (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se věnuje spektroskopií laserem buzeného plazmatu k určování prvkového složení neznámých vzorků. Bylo nutné navrhnout vhodnou metodu pro kvalifikaci materiálu pomocí emisních spekter indukovaných laserem. Pro kvalifikaci prvkového složení bylo nezbytné použít různé chemometrické metody a předzpracování dat. Kýžené kvalifikace jsme dosáhli projekcí dat do nového PCA prostoru, následného vytvoření shluků a vyměření Euklidovských vzdáleností jednotlivých shluků mezi sebou. Experiment v praktické části byl nastaven na detekci rozhraní dvou prvků. Vytvořili jsme tedy datový soubor simulující ablaci na rozhraní. Tento datový soubor byl postupně zpracován matematicko-chemicko-fyzikálním pohledem. Bylo zpracováno několik postupů pro analýzu dat: aproximace pomocí Lorenzovy, Gaussovy a Voigtovy funkce a také metody předzpracování, jako detekce odlehlých bodů, standardizace dat různými způsoby a následné použití metody hlavních komponent. V práci je zaznamenán soubor shrnutí postupů pro kvalifikaci vstupních dat.
|
|
| |
|
|
Kombinace metod laserové spektroskopie pro chemickou analýzu
Holub, Daniel ; Novotný, Karel (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá kombinací dat vybraných metod laserové spektroskopie. Pro kombinaci byly vybrány metody LIBS a metoda Ramanovy spektroskopie. Kombinace těchto dvou metod je aplikována na rozdělení plastů za účelem automatizace třídění. Operace s daty byly prováděny pomocí metod počítačového učení v programovacím jazyku R. Kombinací těchto dvou metod bylo dosaženo přesnosti rozdělení přesahující 90 %. Práce také adresuje problémy vyplývající z kombinace dvou různých metod.
|
|
|
Development and optimization of laser assisted spark discharge optical emission spectroscopy
Kleštinec, Róbert ; Samek, Ota (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
This master's thesis addresses the improvement of the detection capability and sensitivity of the LIBS method through the utilization of a secondary energy source in the form of spark discharge. The use of spark discharge for plasma excitation significantly extends its lifetime and provides an opportunity to enhance the analytical properties of the existing LIBS system. In the experimental part, both conductive and non-conductive samples were analyzed. In cement paste samples, chlorine was successfully detected without the need for additional rare gas atmosphere.
|
|
|
Optimizing experimental parameters for LIBS analysis of hard tissues
Fazlić, Aida ; Kuchynka,, Michaela (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
This diploma thesis focused on the detection and analysis of heavy metals, particularly lead (Pb), in hard tissues using hydroxyapatite standards and laser-induced breakdown Spectroscopy (LIBS) instrumentation. The study utilized various laser wavelengths of 1064 nm, 532 nm, and 266 nm, as well as different laser configurations, including single-pulse (SP) LIBS and double-pulse (DP) LIBS in both orthogonal and collinear arrangements. The optimization of laser parameters such as wavelength, defocus, gate delay, interpulse delay, and energy was performed, with the signal-to-background ratio (SBR), limit of detection (LOD), and resolution corresponding to the diameter of the ablation crater serving as the basic parameters for determining the optimal combination of parameters. The findings of this study provide important insights into the optimal LIBS parameters for the detection and analysis of heavy metals in hard tissues, which can potentially have significant implications for medical research.
|
|
|
Analýza těžkých kovů v rostlinné matrici metodou LIBS
Opluštil, Marek ; Pořízka, Pavel (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá analýzou distribuce kadmia v rostlinné matrici pomocí metody spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS). Jako vzorky byly použity rostliny technického konopí, které byly vypěstovány v půdě s různou koncentrací kadmia. Teoretická část je zaměřena na metodu LIBS z hlediska základních principů, popisu doprovodných jevů při měření a instrumentace. Jsou zde také popsány výhody a nevýhody oproti ostatním analytickým technikám a také využití v praxi. Dále je zde popsána problematika kadmia v životním prostředí, výskyt a využití v lidské činnosti. V experimentální části je popsána metodika pro přípravu vzorků pro LIBS a ICP-OES analýzu. Cílem této práce je sledovat vliv kadmia na růst rostlin, které byly postupně sklízeny po jednom týdnu až do čtvrtého týdne. Následně byly vzorky rostlin i půdy připraveny na měření na LIBS a ICP-OES a byly vyhodnoceny výsledky. ICP-OES analýza vedla ke stanovení obsahu jednotlivých prvků. Metoda LIBS poskytla informace o plošné distribuci prvků (spektrální mapy), díky které je vidět, ve kterých částech rostliny se stanovovaný prvek nachází. Z výsledků experimentální části je jasné, že metoda LIBS je velmi výhodná a efektivní při analýze prvků v biologických matricích, a to jak biogenních, tak i toxických.
|
|
|
Optimalizace laserové ablace měkkých tkání
Bischofová, Hana ; Kuchyňka,, Michaela (oponent) ; Pořízka, Pavel (vedoucí práce)
Spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS) je analytická metoda, která je využívána v mnoha oborech a používá se i pro prvkovou analýzu měkkých tkání. Aby mělo naměřené spektrum vlnových délek co nejvyšší intenzitu, je potřeba provést optimalizaci laserové ablace měkkých tkání. V experimentální části této diplomové práce byly ablatovány myší ledviny, jejichž vzorky byly připraveny dvojím způsobem, a to zalitím do parafínu a přípravou kryo-řezů. K ablaci byly použity femto- a nano-sekundové lasery s různými vlnovými délkami, energiemi a počty pulzů.
|
|
| |
host ::
RSS.