Master's Thesis

Invisible chemical label with identification code

Final Thesis 2.81 MB

Author of thesis: Ing. David Kolář

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: prof. Ing. Michal Veselý, CSc.

Reviewer: Ing. Jan Krejčí, Ph.D.

Abstract:

This Master’s thesis focuses on extending a patented system for the hidden marking and identification of cultural heritage objects. The system utilizes mixtures of lanthanide oxides, which are detected using X-ray fluorescence spectrometry. The study experimentally evaluates the feasibility of integrating ytterbium oxide into the existing coding scheme. Based on statistical evaluation using Student's t-test, critical spectral interference between ytterbium and dysprosium lines was identified, precluding their simultaneous use in a single code while maintaining reliable authentication.

Keywords:

XRF, chemical code, lanthanoid oxides, pad printing

Date of defence

26.05.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Obhajoba diplomové práce proběhla podle následujícího schématu: prezentace studenta-vyjádření vedoucí/ho-oponentský posudek-reakce na posudek-diskuse s komisí. Student přednesl výborný výtah výsledků své diplomové práce, zodpověděl dotazy oponentské i členů komise, reagoval na připomínky k práci. V diskusi tak student prokázal výbornou schopnost orientace v teoretických i praktických základech problematiky diplomové práce. Komise, s uvážením hodnocení v posudku a vyjádření vedoucí/ho, zhodnotila jeho diplomovou práci celkově jako velmi dobrou. Pekař: Jakou konzistenci měla připravená suspenze? Byla zjišťována velikost částic před mletím? Veselý: Proč by vadilo železo? Byl by rozdíl mezi spektry prášku a tenké vrstvy? Kozáková: Čemu náleží pík ve spektru při 6,47 eV? Jančovičová: Používá se už v současnosti nějaká značkovací metoda na archiválie? Vala: Proč vadí interference jiného prvku vzhledem k finálnímu kódu?

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta chemická

Department

Institute of Physical and Applied Chemistry

Study programme

Chemistry and Chemical Technologies (NPCP_CHCHTE)

Composition of Committee

doc. Ing. Zdenka Kozáková, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (předseda)
doc. Ing. Viera Jančovičová, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Michal Veselý, CSc. (místopředseda)
prof. Ing. Marián Lehocký, Ph.D. (člen)
prof. Mgr. Martin Vala, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
prof. Ing. Michal Veselý, CSc.

Student si poměrně rychle osvojil teoretické základy metodik použitých při řešení zadaného úkolu. Práce byla  náročná na experimentální techniku rentgenofluorescenční spektroskopie a zejména vyhodnocování spekter. Při expermentální práci se seznámil s technikami materiálového tisku, z nichž potom využíval techniku tisku z hloubky - tamponový tisk. Přes experimentální chyby, které zavinily zdržení práce si ostatní činnosti dokázal dobře rozvrhnout a včas výsledky zpracovat.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání
Splnění požadavků zadání A
Studium literatury a její zpracování B
Využití poznatků z literatury B
Kvalita zpracování výsledků B
Interpretace výsledků, jejich diskuse C
Závěry práce a jejich formulace B
Využívání konzultací při řešení práce A
Celkový přístup k řešení úkolů B

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Jan Krejčí, Ph.D.

Diplomová práce kvalitně zpracovává zajímavé téma možnosti rozšíření XRF kódu na bázi oxidů přechodných a vnitřně přechodných kovů. Práce je logicky strukturovaná, a po formální stránce naplňuje zadání. V rámci přehlednosti bych doporučil v příštích publikacích lépe popisovat uváděná spektra, např. polohy charakteristických pásů pro použité prvky.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání A
Logické členění práce A
Kvalita zpracování výsledků B
Interpretace výsledků, jejich diskuse B
Využití literatury a její citace B
Úroveň jazykového zpracování A
Formální úroveň práce – celkový dojem A
Závěry práce a jejich formulace B
Topics for thesis defence:
  1. Jak autor sám popisuje, vhodnější než zkoumaný oxid ytterbia by bylo ve finále zahrnout do výsledné kódovací směsi jiný prvek. Ytterbium interferuje ve spektru s pásy dysprosia, což by vyhodnocení kódu značně komplikovalo a přínos pro variabilitu kódu by byl tedy přinejmenším sporný. Proto se s ytterbiem ani v původní směsi, z níž autor v práci vychází, neuvažovalo. Napadnou Vás nějaká úskalí použití oxidů tantalu, který uvádíte jako možnou alternativu? Protože je značka určena pro přímé označování archiválií, bylo v rámci vývoje původní značky zkoumáno i to, zda je použití navrhovaných oxidů bezpečné pro dlouhodobou stabilitu lignocelulózových materiálů (viz použitá literatura, zdroj č. 2). Jak je na tom teoreticky z tohoto hlediska použití oxidu ytterbia, popř. tantalu?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová