|
|
Laser ablation of calcium and aluminium atoms as a particle source for ion trap
Grim, Jakub ; Pekař, Zdeněk ; Pham, Minh Tuan ; Číp, Ondřej
Laser ablation is an effective method for generating particles from a variety of materials, including those with high evaporation temperatures such as aluminum. The use of high-energy laser pulses enables controlled evaporation of the material and the creation of an ablation crater. Successful results have been obtained in a pilot setup for the generation of neutral calcium and aluminium atoms by laser ablation. The method is being compared with thermal resistance oven in order to optimize the prosec generation of these particles. Subsequent spectroscopic measurements on the generated atoms are performed to optimize the absorption and emission of photons for subsequent ionization in the ion trap. A study of the transitions of neutral Ca and Al atoms shows that laser ablation provides a more efficient generation of atoms with the possibility of greater control over the process.
|
|
|
Study of Scattering and Polarization of Light in Biological Tissue
Abubaker, Hamed Mohamed ; Hrabovský, Miroslav (referee) ; Číp, Ondřej (referee) ; Tománek, Pavel (advisor)
Tkáňová optika nabývá rychle na významu a přesná znalost optických vlastností biologických tkání je podstatná pro výzkum v biomedicíně i pro kontrolu kvality potravin. Jestliže je vzorek tkáně osvětlen, dochází k mnohonásobnému odrazu světla. V případě postmortem neživých tkání (maso) je rozměr buněk větší než vlnová délka použitého světla. Dochází k Mieovu rozptylu prošlého nebo zpět odraženého světla, v důsledku čehož se objevují různé polarizační stavy světla. Polarizační stavy světla rozptýleného na difúzním prostředí jsou experimentálně zkoumány a modelovány. V práci jsme provedli dva modifikované experimenty: rozptyl polarizovaného světla, které dvakrát prochází vzorkem (vpřed a vzad) a jen světla, které jen prochází vzorkem. Měření rozptýleného světla ukazuje, že dochází k depolarizaci a ke stáčení polarizační roviny, což obojí závisí na orientaci svalových vláken a stárnutí tkání postmortem. Mimo experimentů byl také proveden teoretický popis difúzní biologické tkáně a byla vypočtena radiační přenosová rovnice pomocí modifikované Monte Carlo metody, která zahrnuje polarizační stav světla (PLMC). Je ukázáno, že stupeň polarizace podstatně závisí na optických vlastnostech rozptylového prostředí. Výsledky ukazují, že stav polarizace světla na výstupu závisí na stavu polarizace světla před vzorkem a na optických vlastnostech a tloušťce vrstvy prostředí v průběhu jejího stárnutí. Je také provedena korelace změn polarizace na čerstvosti masa, i popis dynamického chování polarizace při stárnutí masa.
|
|
|
The system of Fabry-Perot and Michelson interferometer for length measurement with a femtosecond laser
Vémola, Tomáš ; Liška, Miroslav (referee) ; Číp, Ondřej (advisor)
The thesis deals with a design of a comparing interferometer. It concerns a setup of two interferometers, one of them is a Michelson and another a Fabry-Pérot type. This set-up is made to compare results of length measurements simultaneously performed by each of them. In the Theory, basic principles of Michelson and Fabry-Pérot interferometers are described. A special attention is paid to an innovative method of length measurement with tunable lasers and optical frequency comb. In the Practical Part, so-called Pilot Experimental Setup is described. It is a prototype that has been used to perform basic experiments on comparing of the two above mentioned methods. Based on experimental results and practical experience with the Pilot Experimental Setup, a Final Setup is designed. It comes in a form of a stand-alone instrument.
|
|
|
Accelerometric Distributed System
Kopečný, Martin ; Číp, Ondřej (referee) ; Václavík, Vlastimil (advisor)
This thesis deals with principles of measuring of acceleration with commercially available accelerometers and theoretical analyses of measuring of angular speed of rotational motion. Then the proposition of application’s connection controlled by microprocessor and software solution with implementation of serial communication interface is described. The function of the apparatus is examined with experimental measuring and elaborated protocol.
|
|
|
SPM Methods Based On The Quartz Resonator Probes
Wertheimer, Pavel ; Sobotík, Pavel (referee) ; Číp, Ondřej (referee) ; Šikola, Tomáš (advisor)
The thesis is focused on development of scanning probe microscope systems, especially development and implementation of quartz resonator probes. The quartz resonator probes, compared to the standard silicon cantilevers, have several advantages. It is in particular their mechanical properties and possibility of direct electrical readout of the deflection signal. Due to the fact, the probes are easy to implement even into more complex SPM systems. The thesis deals with development of universal and open SPM control system electronics. The electronics consist of the commercial SPM control and oscillation units, the development of the other electronic parts (such as the high voltage amplifier and the preamplifier units) is described in the thesis. Further, the thesis reports on development of the qPlus UHV LT SPM microscope system that was carried out at Universität Hamburg. Part of it was development of the qPlus preamplifier able to operate at liquid helium temperature. The third topic of the thesis is the implementation of qPlus technology into the UHV VT SPM microscope suitable to operate in situ with a scanning electron microscope. The qPlus sensors and the universal UHV preamplifier were designed and manufactured. Test measurements were conducted on all of the developed systems.
|
|
|
Diffraction Effects in Transmitted Optical Beam
Poliak, Juraj ; Číp, Ondřej (referee) ; Vašinek, Vladimír (referee) ; Wilfert, Otakar (advisor)
Dizertačná práca pojednáva o vlnových a elektromagnetických javoch, ku ktorým dochádza pri zatienení eliptického Gausovského zväzku kruhovou apretúrou. Najprv boli z Huygensovho-Fresnelovho princípu odvodené dva modely Fresnelovej difrakcie. Tieto modely poskytli nástroj pre zavedenie kontrastu difrakčného obrazca ako veličiny, ktorá kvantifikuje vplyv difrakčných javov na prevádzkové parametre optického spoja. Následne, pomocou nástrojov elektromagnetickej teórie svetla, boli odvodené štyri výrazy (dva presné a dva aproximatívne) popisujúce geometrický útlm optického spoja. Zároveň boli skúmané tri rôzne prípady odsmerovania zväzku - priečne posunutie a uhlové odsmerovanie vysielača, resp. prijímača. Bol odvodený výraz, ktorý tieto prípady kvantifikuje ako útlm elipticky symetrického Gausovského zväzku. Všetky vyššie uvedené modely boli overené v laboratórnych podmienkach, aby sa vylúčil vplyv iných javov. Nakoniec práca pojednáva o návrhu plne fotonického optického terminálu. Najprv bol ukázaný návrh optického vysielača nasledovaný vývojom optomechanickej sústavy prijímača. Pomocou nástrojov geometrickej a maticovej optiky boli vypočítané parametre spoja a odhad tolerancie pri zamierení spoja.
|
|
|
Characterization of micro-motion and its influence on systematic frequency shifts of quadrupole transition of Calcium ion trapped in Paul trap
Vadlejch, Daniel ; Oral,, Martin (referee) ; Číp, Ondřej (advisor)
This thesis deals with the analysis of micromotion of a single charged calcium ion trapped inside the linear Paul's ion trap and the influence of residual micromotion on the systematic frequency shifts of the clock transition of calcium ion. The fundamental properties of the motion of an ion confined within linear Paul's ion trap are shown in general using a theoretical description. The micromotion component of the overall motion is especially emphasized. A model expressing micromotion in the axial direction of the trap is introduced on the basis of the results of the numerical calculation of electric fields inside the trap. The model is compared to the reality experimentally. Then, the photon-correlation method of detection of micromotion is introduced and subsequently used to minimize and to estimate a measure of residual micromotion in all spacial directions. According to the achievable measure of residual micromotion, the systematic frequency shifts caused by this micromotion are estimated. It can be seen that we are able to reach uncertainties of the relative frequency shifts due to micromotion below 10^20. We expect that uncertainty of total motional systematic frequency shift is in our case limited by thermal motion.
|
|
|
Optimal Intensity Distribution in a Laser Beam for FSO Communications
Barcík, Peter ; Capsoni, Carlo (referee) ; Číp, Ondřej (referee) ; Wilfert, Otakar (advisor)
Dizertačná práca je zameraná na štúdium a analýzu rozloženia optickej intenzity v laserovom zväzku v rovine vysielacej (TXA) a prijímacej apertúry (RXA), ktorý podlieha zmenám ako pri šírení voľným priestorom, tak pri šírení atmosférou. Cieľom práce je nájsť optimálne rozloženie optickej intezity v rovine vysielacej apertúry, ktoré bude minimálne ovplyvnené apertúrou vysielača a atmosférickými turbulenciami. Za účelom analýzy šírenia optickej vlny atmosférou bola využitá simulácia založená na metóde Split-Step. Šírenie Flattened Gaussian zväzku bolo analyzované pre režim slabých a stredných turbulencií. Práca sa zaoberá použitím multimódového vlákna s veľkým priemerom jadra ako tvarujúceho elementu a obsahuje návrh refrakčného tvarovača, pomocou ktorého je možno konvertovať Gaussovský zväzok na zväzok s uniformným rozložením optickej intenzity. Nakoniec je pomocou získaných poznatkov zostavený plne fotonický vysielač a prijímač, ktorých použitie spočíva v generovaní a príjmaní optickej koherentnej vlny prenášajúcej presnú fázu.
|
|
|
The spectroscopy of a cloud of Calcium atoms for the experiment of laser cooling
Grim, Jakub ; Pham, Minh Tuan (referee) ; Číp, Ondřej (advisor)
The thesis is focused on the research on methods of generating calcium atoms into ion traps. To be specific, it is a pulse laser ablation method and generating by the calcium heat oven heated by electric current, which is currently being used. Part of the thesis is the design of experimental apparatus for the generation of calcium atoms including vacuum and optical assembly and subsequent experimental assembly itself according to design. At the end, there is an experiment, where is used electric current for heating the oven, ablation laser for ablation of calcium atoms and fluorescence spectroscopy for detection of generated neutral calcium atoms.
|
|
| |
guest ::
RSS feed.