Bachelor's Thesis

Fluorine detection by means of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy

Final Thesis 2.05 MB

Author of thesis: Ing. Magdalena Jaworková

Acad. year: 2016/2017

Supervisor: Ing. David Prochazka, Ph.D.

Reviewer: doc. Ing. Pavel Pořízka, Ph.D.

Abstract:

This work concerns the Laser Induced Break-down Spectroscopy LIBS and it´s usage in detection of fluorine in specimens. This method and the particular methods of measurements suitable for fluorine detection are analysed in theoretical part. The sensitivity of particular methods such as usage of buffer gases (He), change of ambient pressure, usage of double laser pulse (DP–LIBS) or detection of molecular bands are compared in experimental part.

Keywords:

Spectroscopy, LIBS, DP–LIBS, molecular bands, detection of fluorine, calibration curve, LOD, LOQ.

Date of defence

09.06.2017

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Applied Sciences in Engineering (B3A-P)

Field of study

Physical Engineering and Nanotechnology (B-FIN)

Composition of Committee

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Supervisor’s report
Ing. David Prochazka, Ph.D.

Bakalářská práce studentky Magdaleny Jaworkové na téma Detekce fluoru pomocí spektrometrie laserem buzeného plazmatu se zabývá optimalizací experimentálních parametrů metody LIBS a způsoby vyhodnocení získaných emisních spekter. V teoretické části práce je stručný popis principů metody, který svým rozsahem i obsahem splňuje požadavky bakalářské práce. Výstižně je zde vysvětlen princip vzniku spektrálních čar a molekulových pásů nutný pro pochopení celé práce. Text je doplněn odkazy na odpovídající literaturu. V praktické části práce jsou popsány rozsáhlá měření a jejich výsledky. Za vyzdvižení stojí systematičnost a pečlivost s jakou byla měření i vyhodnocení dat provedena. Získané výsledky mají reálný přínos pro praktické měření i pro další teoretický výzkum. Hodnotu celé práce poněkud snižuje její stylistické zpracování, ze kterého je patrné, že autorka nemá zkušenosti se sestavováním rozsáhlejších textů. Celkově hodnotím práci výborně / A.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Předložená bakalářská práce se zabývá aktuálním tématem alternativních způsobů detekce prvků, tedy přesněji, detekcí halogenidů pomocí zářivých přechodů molekul CaF vytvořených v laserem buzeném plazmatu. Využití těchto přechodů umožňuje detekci i za podmínek, kdy klasické přístupy detekce metodou LIBS selhávají. Práce je vypracována ze širokého záběru experimentálních parametrů, kdy porovnává jejich vliv na výslednou citlivost LIBS sestavy. Oceňuji i využití dvoj-pulzní techniky, která pokládá solidní základy pro následnou vědeckou práci. Celkově je však práce strukturována nevhodně, nepřehledně a rozsáhlejší literární rešerše zcela chybí. Textu chybí kontinuita a pochopení některých myšlenkových i metodických postupů tak zůstává skryto. Výsledky jsou předloženy velice zběžně bez jakéhokoliv komplexnějšího srovnání a popisu trendů v naměřených datech. Souhrnem je však bakalářská práce dostačující a hodnotím ji celkově dobře, tedy za C.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací C
Topics for thesis defence:
  1. V závěru je řečeno, že atmosféra He nemá vliv na zesílení signálu fluoru v SP LIBS experimentu. Pro budoucí práci je však navrhováno využití He atmosféry při měření fluoru v uspořádání DP LIBS. Je možno komentovat detailněji?
  2. V molekulovém přechodu v oblasti 530 nm se jeví přítomnost spektrální čáry o vlnové délce zhruba 535 nm, jakému prvku byste ji přisoudila?
  3. Z jaké oblasti bylo vyčítáno pozadí a určen šum?
  4. V obrázku 12 a 13 je více lokálních maxim, čím to vysvětlujete?

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová