|
| |
|
|
Optimalizace optické pinzety pro multimodální holografický mikroskop
Vaverka, Jan ; Antoš, Martin (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
V bakalářské práci byla popsána funkce interferenčních mikroskopů s bližším rozborem multimodálního holografického mikroskopu (MHM), který byl zkonstruován v Ústavu fyzikálního inženýrství (ÚFI) Vysokého učení technického v Brně. Dále byl rozebrán princip optické pasti a blíže byly popsány silové účinky na zachycený objekt s charakteristickým rozměrem větším než vlnová délka zachycujícího svazku. Byla navržena optimalizace existujícího modulu optické pinzety tak, aby byl modul připojitelný k prototypu MHM umístěnému na ÚFI. Byla provedena simulace a optimalizace optické sestavy modulu a byl vytvořen mechanický návrh modulu s výkresovou dokumentací. Modul byl zadán do výroby.
|
|
|
Ramanova spektroskopie prokaryotních buněk
Večeríková, Paula ; Bernatová,, Silvie (oponent) ; Samek, Ota (vedoucí práce)
Predkladaná bakalárska práca sa zaoberá Ramanovou spektroskopiou bakteriálnych buniek. Táto metóda sa ukazuje ako veľmi vhodná na sledovanie kultivačných podmienok týchto bakteriálnych kmeňov, pretože je vo svojej podstate nedeštruktívna a rýchla v porovnaní s plynovou chromatografiou. Vďaka nedeštruktívnemu charakteru je možné zmerané bunky ďalej kultivovať. Túto analytickú metódu je ďalej možné využiť k triedeniu a výberu jedincov so zvýšenou schopnosťou tvorby PHB. Týmto výberom by bolo potom možné vybrať generáciu tzv. superproducentov PHB. Polyhydroxybutyrát (PHB) patrí do skupiny polyhdroxyalkanoátov (PHA), ktoré slúžia ako náhrada plastov z petrochemického priemyslu, ktorých spotreba narastá obzvlášť v dobe pandémie. Súčasne biodegradabilné náhrady sú na báze škrobu, čím však dochádza ku odčerpávaniu nutričného materiálu pre ľudí a zvieratá. Táto bakalárska práca môže slúžiť ako podklad ku zníženiu ceny výroby PHB, keďže výsledky môžu byť použité pri kultivácií buniek ako senzor obsahu PHB v reakcií na kmeň baktérií. V experimentálnej časti práce boli premerané Ramanové spektrá vybraných baktérií, kde výsledok ukázal najväčšiu odozvu pre PHB u Chelatococcus shambunathi a najnižšiu u termofilný izolát BZ (Paenibacillus sp.). Kvantitatívna informácia o obsahu PHA v baktériách bola zistená plynovou chromatografiou, kde najvyšší obsah mala baktéria – Chelatococcus shambunathi a naopak najnižší Termobacillus composti. Predmetom druhej časti bolo oddelenie zmesi dvoch bakteriálnych kultúr produkujúcich a neprodukujúcich PHA. Výsledkom bol jednoznačný dôkaz, že zmes je oddeliteľná na základe intenzity vybraného triediaceho parametra.
|
|
| |
|
|
Analýza přechodového děje při pohybu opticky zachycené částice v pod-tlumeném režimu
Sűsserová, Martina ; Damková, Jana (oponent) ; Harabiš, Vratislav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá analýzou pohybu opticky zachycené nanočástice za nízkých tlaků a seznamuje s metodami běžně užívanými při těchto podmínkách. Praktická část této práce byla provedena v prostředí Matlab, kde nejdříve byly z původních dat vyfiltrovány nežádoucí rušení signálu a analyzován jejich vliv na podobu fázových portrétů získaných přechodových dějů. Dále jsou ze záznamů průměrných trajektorií získány parametry tlumeného oscilátoru a pomocí histogramů demonstrovány distribuce pozičních dat během přechodového děje a po jeho vymizení (stacionární stav).
|
|
|
Analýza přechodového děje při pohybu opticky zachycené částice v pod-tlumeném režimu
Sűsserová, Martina ; Damková, Jana (oponent) ; Harabiš, Vratislav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá analýzou přechodového děje, který vzniká při vstupu nanočástice na paprsku laseru. Poté dochází k ukotvení částice kolem místa ohniska tohoto paprsku. Hlavními cíli práce bylo vyobrazení závislostí pozic trajektorie v závislosti na jejích okamžitých hodnotách a získání parametrů tlumeného harmonického oscilátoru, jehož charakter je pro vstup částice do paprsku charakteristický. Dalšími cíli práce byla aplikace frekvenčních filtrů na signálová data a pozorování jejich vlivu na fázové diagramy a také samotné vyobrazení chování částice v okolí ohniska ve stacionárním stavu.
|
|
|
Stabilization of macroscopic particle in optical trap
Mlynář, Vojtěch ; Matěj, Zdeněk (oponent) ; Brablc, Martin (vedoucí práce)
This thesis deals with the implementation and evaluation of the feedback stabilization algorithms for a particle in an optical trap. The algorithms are implemented in a field-programmable gate array Red Pitaya STEMlab 125-14 leveraging HDL code autogeneration from Simulink models. Theoretical background is laid out to highlight the connection of underlying physics to the Kalman filter theory, together with the details of FPGA implementation and parameter estimation. The implemented algorithms were successfully tested in a real experimental setup, and the results are presented in the last chapter.
|
|
|
Měření extinkčních spekter opticky zachycených plazmonických nanočástic
Flajšmanová, Jana ; Jonáš,, Alexander (oponent) ; Brzobohatý, Oto (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá zobrazováním v temném poli a optickou spektroskopií opticky zachycených plazmonických nanočástic. Optické chytání a charakterizace jednotlivých částic nebo jejich určitého množství jsou názorně vysvětleny. Počet opticky chycených částic může být odhadnut z intenzity rozptylu objektu v temném poli. Experimenty prokazují u chycených kovových nanočástic jejich vzájemnou interakci, na rozdíl od částic dielektrických. Rozptylová spektra plazmonických nanočástic jsou srovnána s teoretickými modely založenými na Mieho teorii a Diskrétní dipólové aproximaci.
|
|
|
Řízení a vyhodnocení laserových mikromanipulačních experimentů
Kaňka, Jan ; Jákl, Petr (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
Tato práce je zamerena na vytvorení uživatelsky prívetivého softwarového rozhraní v programovém prostredí LabViewTM, které zjednoduší realizaci nejruznejších experimentu využívajících laserových mikromanipulací a laserové spetroskopie živých organismu. Obe tyto rychle se rozvíjející techniky umožnují bezkontaktní a nedestruktivní manipulaci a diagnostiku jednotlivých jednobunecných organizmu, bakterií ci viru. V rámci této práce jsme vytvorili komunikacní protokoly k rízení rozlicných periferií, kalibraci snímané vizuální scény, zpracování obrazu v reálném case, automatickou detekci bunek (mikroobjektu) ve snímané scéne, snímání a zpracování Ramanovského spektra z živých organismu. Cílem našeho snažení je plne automatický laserový systém, který trídí živé bunky na základe jejich chemického složení. Tato práce byla vypracována v Ústavu prístrojové techniky AV CR, v.v.i., pod vedením prof. RNDr. Pavla Zemánka, Ph.D.
|
|
|
Behaviour of Objects in Structured Light Fields and Low Pressures
Flajšmanová, Jana ; Čižmár, Tomáš (oponent) ; Marago, Onofrio (oponent) ; Zemánek, Pavel (vedoucí práce)
A deeper understanding of behaviour of optically trapped particles reveals underlying physical phenomena arising from the light-matter interaction. We present an explanation of the enhancement of the pulling force acting on optically bound particles in the structured optical field, so--called tractor beam. It is demonstrated that the motion of two optically bound objects in a tractor beam strongly depends on their mutual distance and spatial orientation, which adds an extra flexibility to our ability to control matter with light.\newline Subsequently, the thesis is focused on the optical levitation of a particle in a vacuum. We propose a novel methodology for a characterization of properties of a weakly nonlinear Duffing oscillator represented by an optically levitated nanoparticle. The method is based on averaging recorded trajectories with defined initial positions in the phase space of nanoparticle position and momentum and provides us with the oscillator parameters directly from the recorded motion. Our innovative approach is compared with the commonly used power--spectral--density fitting, and exploiting numerical simulations, we show its applicability even at lower pressures where the nonlinearity starts to play a~significant role.
|
host ::
RSS.