|
|
Study of the properties of hyperpolarized xenon-129 for magnetic resonance imaging
Rychnovský, Jan ; Nováková,, Sabina (oponent) ; Kohout,, jJaroslav (oponent) ; Bartušek, Karel (vedoucí práce)
The production of hyperpolarized gases (HpG), predominantly helium (3He) or xenon (129Xe), have found a steadily increasing range of applications in magnetic resonance imaging (MRI). Neither helium nor xenon are normally present in the body, thus the magnetic resonance experiments do not suffer from unwanted background signals. It has been demonstrated by several techniques of hyperpolarization that the magnetic polarization (magnetization) of the noble gas nuclei can be increased to levels that make practical application feasible. Hence, hyperpolarized gases may become a useful tool for non-invasive investigation of human lung ventilation, permitting static imaging during breathhold or probing the dynamics of inhalation/exhalation, or functional imaging. In inanimate nature, hyperpolarized gas can be used as a contrast medium for microporous materials, such zeolites, constructive materials in civil engineering, etc. This thesis describes the development and construction of a xenon (129Xe) hyperpolarization (Hp) device. Buying hyperpolarized xenon from other research centres abroad is inefficient mainly because of a need of a fast transport of HpXe under specific conditions. That was the main motivation for developing of our own technology for production of HpXe. Well-handled technology could allow a medical cooperation or cooperation with teams dealing with in/animate nature (microporous material, gels, agriculture, animals, etc.). The aim of this work is to study the hyperpolarized noble gases theory with concern to 129Xe and to experimentally prove and measure xenon relaxation times by the NMR. Since it is possible to store hyperpolarized noble gases for later use, this doctoral thesis also explores the potentials of hyperpolarized noble gas storage system and its theoretical and experimental solution. Mainly two types of experiments are described in the thesis. In both experiments, sealed cylindrical Simax sample filled with xenon and supplement gas – nitrogen, helium were used. The first type of experiment is based on thermally polarized xenon and the second on hyperpolarized xenon. For hyperpolarization of 129Xe a high-power laser was used. In this experiment, the relation between power spectral density of optical pumping beam and efficiency of HpXe production process was investigated. The optimal duration of optical pumping and relaxation times of HpXe were investigated too.
|
|
|
Kvalita multi-GNSS přesného určení polohy bodů pomocí stochastického modelování parametru hodin
Mikoś, Marcin ; Kazmierski, Kamil ; Sośnica, Krzysztof
Kvalita souřadnic stanic mezinárodní služby GNSS (IGS) závisí při GNSS nediferencovaných řešeních, mimo jiného, na typu oscilátoru umístěného na stanici. Je třeba rozlišovat mezi časovými standardy interních, rubidiových, cesiových a hydrogen maser hodin. Stabilita časových standardů se může lišit o několik řádů v závislosti na typu hodin. Vysoce přesné hodiny umožňují použití stochastického modelování v algoritmech absolutního určování polohy, což ikospřispívá k rychlejší konvergenci řešení a zvýšení přesnosti polohy. V technice měření Precise Point Positioning (PPP) využívající multi-GNSS, mohou být parametry hodin určovány dvěma způsoby. Buď se odhaduje parametr hodin samostatně pro každý systém, nebo je určen jeden parametr hodin pro všechny systémy s uvážením mezisystémových odchylek. V tomto článku analyzujeme vliv stochastického modelování parametru hodin na určení polohy v multiGNSS PPP řešení. Využíváme vybrané IGS stanice přijímající signály z družic systémů GPS, GLONASS, Galileo a BeiDou. Realizovány jsou všechny analýzy parametru hodin pro různé typy oscilátorů společně s výkonnostními charakteristikami každého systému. Důležitou výhodou modelování parametru hodin je v multi-GNSS PPP řešeních stabilizování výškové složky souřadnic stanice.
|
|
|
Stanovení vybraných kovů v jedlých houbách na Kladensku
ŠIMŮNKOVÁ, Eliška
Cílem práce bylo stanovení obsahu rubidia, zinku, železa, mědi, stroncia a manganu ve vzorcích jedlých hub a získané výsledky porovnat s již provedeným výzkumem. Literární rešerše obsahuje stručné informace o houbách, půdách, jednotlivých prvcích, použité analytické metodě a výzkumné lokalitě. Během letních měsíců let 2020 a 2021 bylo pro účely praktické části nasbíráno 12 vzorků sedmi druhů jedlých hub ve vytýčeném lese mezi bývalými kladenskými doly. Vzorky jsme zpracovali mikrovlnným rozkladem a poté analyzovali metodou AAS (atomová absorpční spektrometrie). Celá praktická část bakalářské práce byla provedena v laboratoři Katedry aplikované chemie Zemědělské a technologické fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích. Naměřené hodnoty byly zaznamenány do tabulek, statisticky zpracovány a zhodnoceny v diskusi. Analýzou jsme zjistili, že bedla vysoká patří mezi nejvíce kumulující druhy hub. V jejím vzorku jsme stanovili nejvyšší obsah železa (1148 mg/kg), mědi (150 mg/kg) a druhý nejvyšší obsah manganu (339 mg/kg). Naopak mezi nejméně kumulující druhy hub patřil hřib žlutomasý, u kterého byly naměřeny nejnižší koncentrace manganu (15 mg/kg) a stroncia (1,6 mg/kg). Za zmínku stojí hadovka smrdutá, která nejvíce kumulovala stroncium (10,1 mg/kg) a mangan (643 mg/kg). V případě manganu zjištěná koncentrace výrazně převyšovala hodnoty naměřené u ostatních analyzovaných vzorků.
|
|
|
Stanovení vybraných kovů v půdách a v houbách v těsné blízkosti dálnice D1
HORÁKOVÁ, Tereza
Cílem bakalářské práce bylo stanovit koncentrace těžkých kovů ve vzorcích jedlých hub a pod nimi odebraných půd. Měřenými prvky byla především měď, železo a zinek, dále pak mangan, stroncium a rubidium. Literární rešerše obsahuje stručné informace o jednotlivých prvcích a jejich obsahu v půdách a plodnicích hub v jiných studiích. Teoretická část rovněž obsahuje kapitoly věnované houbám, půdám a jejich kontaminaci, vlivu automobilové dopravy na obsah těžkých kovů v půdách a použité analytické metodě, kterou byla atomová absorpční spektrometrie. Pro praktickou část bylo na podzim v letech 2020 a 2021 v těsné blízkosti dálnice D1 nasbíráno 24 vzorků osmi různých druhů jedlých hub. V rámci sběru byla odebírána i půda pod houbou do hloubky zhruba 15 cm. Vzorky byly nejdříve dokonale vysušeny, následně zpracovány mikrovlnným rozkladem, a nakonec analyzovány metodou AAS. Veškeré práce byly prováděny v laboratořích Katedry aplikované chemie Zemědělské a technologické fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích. Výsledky měření byly zaneseny do tabulek a zpracovány statisticky a graficky. Nakonec byly zhodnoceny v diskuzi. Analýza ukázala, že nejméně ve svých plodnicích kumuluje těžké kovy křemenáč březový a kozák březový. Ve velkém měřítku pak akumulují kovy václavka smrková, muchomůrka růžovka, čirůvka zelánka a hřib hnědý. Celkově bylo v sušině hub naměřeno 4,2-45 mg.kg-1 Cu, 97,4-4 166 mg.kg-1 Fe, 52,1-338,7 mg.kg-1 Zn, 3-61,4 mg.kg-1 Mn, 1,3-7 mg.kg-1 Sr a 7,7-300,9 mg.kg-1 Rb. V půdách byly hodnoty následující: 5,2-78,6 mg.kg-1 Cu, 2965-41 983 mg.kg-1 Fe, 25,8-174,2 mg.kg-1 Zn, 49,7-1 868 mg.kg-1 Mn, 6,2-25,2 mg.kg-1 Sr a 12,2-114,5 mg.kg-1 Rb v sušině. Z toho vyplývá, že nejméně zastoupeným zkoumaným těžkým kovem bylo stroncium a nejvíce železo.
|
|
|
Stanovení vybraných kovů v jedlých houbách na Příbramsku
DVOŘÁKOVÁ, Hana
Cílem této práce bylo stanovit koncentrace rubidia, cesia, lithia, stroncia, a doplňkových prvků mědi, železa, manganu a zinku ve vzorcích jedlých hub a porovnat naměřené koncentrace se studiemi uvedenými v literární rešerši. Literární rešerše obsahuje kromě výsledků studií stručné informace o houbách, jednotlivých prvcích, o použité metodě a sledované lokalitě. Pro účely praktické části bylo v srpnu a září roku 2019 nasbíráno 19 vzorků devíti druhů jedlých hub z blízkého okolí kovohutí v obci Podlesí u Příbrami. Vzorky byly nejprve zpracovány mikrovlnným rozkladem a poté analyzovány metodou AAS (atomová absorpční spektrometrie). Celá praktická část bakalářské práce byla prováděna v laboratoři Katedry aplikované chemie Zemědělské fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích. Výsledky analýzy byly zaznamenány do tabulek, statisticky a graficky zpracovány a zhodnoceny v diskusi. Z analýzy jsme zjistili, že druh houby nejvíce kumulující kovy je muchomůrka růžovka. Mezi analyzovanými vzorky jsme u ní prokázali nejvyšší koncentraci stroncia (22,5 mg/kg), lithia (0,6 mg/kg), železa (223,0 mg/kg) a manganu (69,7 mg/kg). Naopak nejméně kumulujícím druhem byl suchohřib hnědý, u kterého byly stanoveny nejnižší koncentrace mědi (10,1 mg/kg), železa (29,5 mg/kg) a manganu (5,2 mg/kg). Málo kumulující druh byl také hřib smrkový, u kterého bylo prokázáno nejméně stroncia (2,2 mg/kg) a lithia (0,3 mg/kg). Za zmínku stojí klouzek sličný, u kterého jsme stanovili nejvíce rubidia (364 mg/kg) a cesia (11,7 mg/kg), ale naopak nejméně zinku (68,7 mg/kg). Stejně tak bedla vysoká absorbuje ve velké míře měď (255 mg/kg), ale naopak obsahovala nejméně cesia (0,5 mg/kg) a rubidia (11,8 mg/kg).
|
|
|
Zdroj monoenergetických elektronů pro monitorování spektrometru v neutrinovém experimentu KATRIN
Slezák, Martin ; Vénos, Drahoslav (vedoucí práce) ; Vorobel, Vít (oponent)
Mezinárodní projekt KATRIN (KArlsruhe TRItium Neutrino experiment) je experiment nové generace využívající beta rozpad tritia. Je navržen, aby umožnil změřit hmotnost elektronového antineutrina pomocí unikátního elektronového spektrometru s citlivostí 0.2 eV/c2 , což znamená zlepšení o jeden řád oproti stávajícím výsledkům. Významná část měření bude spočívat v nepřetržitém přesném monitorování vysokého napětí hlavního spektrometru KATRIN. Monitorování bude uskutečňováno s využitím elektronů vnitřní konverze emitovaných z pevného zdroje založeného na rozpadu 83 Rb. Vlastnosti několika těchto zdrojů jsou studovány v této práci pomocí polovodičové gama spektroskopie. Zaprvé je popsáno měření přesné energie jaderného přechodu 9.4 keV pozorovaného v rozpadu 83 Rb, ze které je odvozena energie konverzních elektronů. Zadruhé je popsáno měření rozložení aktivity pevných zdrojů pomocí detektoru typu Timepix. Nakonec je popsáno měření retence rozpadového produktu 83 Rb, isomerního stavu 83m Kr, v pevných zdrojích.
|
|
|
Stanovení rubidia ve vybraných rostlinných extraktech pomocí atomové absorpční spektrometrie
Šatrová, Lucie ; Hraníček, Jakub (vedoucí práce) ; Jelínek, Ivan (oponent)
Cílem této diplomové práce bylo stanovení rubidia v poskytnutých rostlinných extraktech z ovoce a zeleniny pomocí atomové absorpční spektrometrie. Stanovení rubidia bylo pro srovnání provedeno na dvou různých atomových absorpčních spektrometrech (GBC 933 AA a ContrAA 700). Bylo nutné vybrat vhodný způsob atomizace, proto byly prováděny optimalizace pro plamenový atomizátor a elektrotermický atomizátor. Na přístroji GBC 933 AA byla testována pouze atomizace pomocí plamene. Pro tento přístroj byly provedeny optimalizace průtokové rychlosti směsi acetylen-vzduch, vertikálního a horizontálního plamenového profilu, šířky spektrálního intervalu. Pro přístroj ContrAA 700 byly optimalizovány podmínky pro plamenovou atomizaci a také podmínky pro elektrotermickou atomizaci. Mezi optimalizované parametry patřily opět průtoková rychlost směsi acetylen-vzduch a vertikální plamenový profil. Pro elektrotermickou atomizaci byla optimalizována teplotní závislost pyrolýzy a teplotní závislost atomizace. Za experimentálně zjištěných optimálních podmínek bylo provedeno stanovení rubidia ve vzorcích ovocných a zeleninových šťáv metodou kalibrační křivky. Rubidium obvykle doprovází ostatní alkalické kovy a je přijímáno a zpracováváno rostlinnými i živočišnými buňkami, jako ionty draslíku.
|
|
|
Stanovení obsahu vybraných kovů 1. a 2. skupiny v jedlých houbách
MÁCHOVÁ, Nikola
Houby jsou schopny akumulovat ve svých plodnicích prvky, některé těžké kovy a radionuklidy. Tato práce se zabývá kumulací vybraných kovů 1. a 2. skupiny v jedlých stopkovýtrusných houbách a půdě. První sběr proběhl na podzim roku 2017, bylo nalezeno 11 vzorků hub, přičemž od každého druhu se odebíralo několik plodnic a půda, na které plodnice rostly. Druhý sběr se konal na podzim roku 2018, ten probíhal stejným způsobem jako v předešlém roce a odebráno bylo 10 druhů hub. Byla vybrána lokalita v České republice (Ledenice), kde se četně vyskytovaly druhy hub - žampion polní, hřib smrkový, hřib strakoš, hřib žlutomasý, hřib kovář, křemenáč osikový, bedla vysoká, klouzek obecný, hřib hnědý, kozák březový, ryzec pravý, žampion lesomilný, klouzek kravský a muchomůrka růžovka. Stanovovanými kovy byly lithium (Li), stroncium (Sr), cesium (Cs) a rubidium (Rb). Stanovování probíhalo pomocí metody atomové absorpční spektrometrie (AAS). Nejvyšší obsah lithia byl v obou letech naměřen v plodnici žampionu polního (2,3 mg/kg a 1,6 mg/kg) a stroncia u křemenáče osikového (3,7 a 6,6 mg/kg). Ze všech sledovaných hub bylo prokázáno, že druhy z čeledi Boletus vykazovaly největší kumulaci rubidia (hřib smrkový 519 mg/kg a hřib kovář 398,6 mg/kg). U čeledi Boletus byl naměřen i nejvyšší obsah cesia, a to kolem 1,1 mg/kg.
|
|
|
Zdroj monoenergetických elektronů pro monitorování spektrometru v neutrinovém experimentu KATRIN
Slezák, Martin ; Vénos, Drahoslav (vedoucí práce) ; Vorobel, Vít (oponent)
Mezinárodní projekt KATRIN (KArlsruhe TRItium Neutrino experiment) je experiment nové generace využívající beta rozpad tritia. Je navržen, aby umožnil změřit hmotnost elektronového antineutrina pomocí unikátního elektronového spektrometru s citlivostí 0.2 eV/c2 , což znamená zlepšení o jeden řád oproti stávajícím výsledkům. Významná část měření bude spočívat v nepřetržitém přesném monitorování vysokého napětí hlavního spektrometru KATRIN. Monitorování bude uskutečňováno s využitím elektronů vnitřní konverze emitovaných z pevného zdroje založeného na rozpadu 83 Rb. Vlastnosti několika těchto zdrojů jsou studovány v této práci pomocí polovodičové gama spektroskopie. Zaprvé je popsáno měření přesné energie jaderného přechodu 9.4 keV pozorovaného v rozpadu 83 Rb, ze které je odvozena energie konverzních elektronů. Zadruhé je popsáno měření rozložení aktivity pevných zdrojů pomocí detektoru typu Timepix. Nakonec je popsáno měření retence rozpadového produktu 83 Rb, isomerního stavu 83m Kr, v pevných zdrojích.
|
|
|
Study of the properties of hyperpolarized xenon-129 for magnetic resonance imaging
Rychnovský, Jan ; Nováková,, Sabina (oponent) ; Kohout,, jJaroslav (oponent) ; Bartušek, Karel (vedoucí práce)
The production of hyperpolarized gases (HpG), predominantly helium (3He) or xenon (129Xe), have found a steadily increasing range of applications in magnetic resonance imaging (MRI). Neither helium nor xenon are normally present in the body, thus the magnetic resonance experiments do not suffer from unwanted background signals. It has been demonstrated by several techniques of hyperpolarization that the magnetic polarization (magnetization) of the noble gas nuclei can be increased to levels that make practical application feasible. Hence, hyperpolarized gases may become a useful tool for non-invasive investigation of human lung ventilation, permitting static imaging during breathhold or probing the dynamics of inhalation/exhalation, or functional imaging. In inanimate nature, hyperpolarized gas can be used as a contrast medium for microporous materials, such zeolites, constructive materials in civil engineering, etc. This thesis describes the development and construction of a xenon (129Xe) hyperpolarization (Hp) device. Buying hyperpolarized xenon from other research centres abroad is inefficient mainly because of a need of a fast transport of HpXe under specific conditions. That was the main motivation for developing of our own technology for production of HpXe. Well-handled technology could allow a medical cooperation or cooperation with teams dealing with in/animate nature (microporous material, gels, agriculture, animals, etc.). The aim of this work is to study the hyperpolarized noble gases theory with concern to 129Xe and to experimentally prove and measure xenon relaxation times by the NMR. Since it is possible to store hyperpolarized noble gases for later use, this doctoral thesis also explores the potentials of hyperpolarized noble gas storage system and its theoretical and experimental solution. Mainly two types of experiments are described in the thesis. In both experiments, sealed cylindrical Simax sample filled with xenon and supplement gas – nitrogen, helium were used. The first type of experiment is based on thermally polarized xenon and the second on hyperpolarized xenon. For hyperpolarization of 129Xe a high-power laser was used. In this experiment, the relation between power spectral density of optical pumping beam and efficiency of HpXe production process was investigated. The optimal duration of optical pumping and relaxation times of HpXe were investigated too.
|
host ::
RSS.