Student se ve své práci zabýval problematikou stochastických Coulombovských interakcí v elekronové mikroskopii a zkoumá doposud v literatuře poněkud opomíjený případ interakcí v elektronovém svazku ořezaném clonou. Práce je dobře logicky uspořádaná, nejprve obsahuje teoretický úvod s přehledem teorie částicové optiky a optických vad, dále teorii a analytické vztahy popisující Coulombovské interakce, následně navržený postup výpočtu vlivu interakcí pro případ svazku ořezaného clonou a nakonec stěžejní část v kapitole šest srovnávající teoretickou předpověď různých modelů s Monte Carlo simulací elektronového svazku.

Hlavním nedostatkem práce jsou chybějící závěry plynoucí z provedených simulací a srovnání s teoretickými modely. Z práce není zřejmý rozsah použitelnosti zkoumaných modelů ani který z modelů lépe odpovídá simulacím.

K teoretické předpovědi byly použity dva modely – horní a dolní odhad. Proč se jedná o horní a dolní odhad, by ale mělo být v práci vysvětleno lépe.

Velkou část práce tvoří grafy znázorňující výsledky, ty však často obsahují nevhodně zvolené rozsahy či barevné škály, což čtenáři značně komplikuje interpretaci výsledků.

Přes tyto výhrady bylo téma zpracováno kvalitně a byly splněny všechny cíle této práce. Práci tedy doporučuji k obhajobě a celkově hodnotím B – velmi dobře.

Předložená práce se zabývá dosti komplikovanou oblastí částicové optiky – coulombovskými interakcemi. Studium této problematiky už v bakalářské práci považuji za velmi ambiciózní. Autor se s obtížným tématem vypořádal velmi dobře, ale je znát malá zkušenost s částicovou optikou. V práci se poctivě věnoval všem bodům zadání a splnil je.

Práce je velmi rozsáhlá díky velkému množství grafů, myslím, že bylo vhodné omezit rozsah studovaných problémů. Popisy grafů jsou velmi podobné a až z textu lze dovodit čeho přesně se graf týká. Občas by bylo vhodné v grafu nezahrnovat body s velkými odchylkami, byl by čitelnější. Některé grafy mají nesprávně uvedené jednotky (mm namísto m). Mám výhrady k angličtině, chybí členy, některé věty mají spíše český slovosled. Na porozumění práci to ale nemá vliv.

V kapitole 1 shrnul autor výpočty trajektorií a aberační teorii, ve vlastní práci však používá jen paraxiální aproximaci, aby oddělil vlivy vad a stochastických projevů, což je vhodný přístup.

Kapitola 2 se věnuje projevům coulombovských interakcí a jejich analytickému popisu, který je v další práci použit jako „referenční“.

V kapitola 3 je uveden přehled programů, které umí počítat s coulombovskými interakcemi. Autor nakonec zvolil vlastní řešič, protože dostupné programy buď stochastické jevy neuvažují, nebo je uvažují velmi zjednodušeně.

Ve velmi krátké kapitole 4 je popsán vliv apertury na velikost stopy, tak jak je užívám v částicové optice, ale jsou diskutovány i příspěvky od stochastických interakcí elektronů, které jsou v některých případech nezanedbatelné.

Kapitola 5 popisuje optické systémy studované v práci. Zde stál autor před nesnadným rozhodnutím. Zvolil systém čoček s malým zmenšením, které příliš neodpovídají čočkám používaným například v rastrovacím elektronovém mikroskopu, kdy jejich zmenšení je velké. Pro „pilotní“ práci v této oblasti jsou ale zvolené optické soustavy vhodné. V kapitole je popsán vliv poloměru clony na proud ve svazku a také vliv její polohy. Jsou také zvoleny dolní a horní odhady vlivu coulombovských interakcí z analytických modelů, se kterými jsou pak výsledky numerických výpočtů srovnávány.

V kapitole 6 shrnul autor výsledky svých rozsáhlých výpočtů. Nejprve se věnoval volbě počtu částic reprezentujících elektronový svazek a nastavení přesnosti integrace pohybové rovnice a jejich vlivu na rychlost a přesnost výpočtu. Zmínil i vliv implementace „paraxiální“ čočky na výsledky. Bohužel nezmínil použitý procesor počítače, takže lze těžko odhadnout možnosti případného zrychlení.

V grafech srovnávajících numerický výpočet s referenčním analytickým výpočtem je použit „relative error“. Možná by bylo vhodné jej označit jako „relative difference“, protože analytické řešení není správné. Při porovnání výsledků pro Boerschův jev s rovnicí (2.8) vychází „relative error“ o 3 řády vyšší než v případě rovnice (2.9) což je zjevně příliš velký rozdíl. Autor zřejmě při porovnání s rovnicí (2.8) zapomněl výsledek dělit energií svazku.

V části 6.3 je diskutována podrobná simulace dvou čoček. Výsledky jsou prezentovány ve vhodné formě. Autor došel k závěru, že pro malé poloměry apertury a aperturu umístěnou blízko zdroje nejsou analytické modely příliš přesné a bude nutná jejich úprava. Tento závěr práce je velmi důležitý, protože analytické modely poskytují velmi rychlý odhad vlivu coulombovských interakcí a jsou hojně používány.

Myslím si, že rozsah úkolů a výpočtů, kterým se autor věnoval, je na bakalářskou práci příliš široký. Výsledky práce jsou jednoznačné a dobře použitelné, diskuse jednotlivých výsledků by ale mohla být důkladnější. Práci hodnotím stupněm B. Topics for thesis defence:

1. Z obr 6.6 plyne, že použití pouze 316 částic ve svazku vede ke stejnému mediánu průměru svazku jako při použití vyššího počtu částic, ale výpočet je rychlejší. Proč se po 20. opakování výpočtu medián najednou tak „ustálil“?
2. V obr. 6.13 je prezentován vliv Boerschova jevu podle rovnice (2.9). Můžete uvést i vliv podle rovnice (2.8)? V práci tyto dva analytické přístupy nejsou vůbec porovnány a lze je srovnat jen z různých grafů, které jsou ale dost nepřehledné.
3. Proč v obrázku 6.16 vychází větší rozptyl energií pro užší svazek (r=0,12 a 0,25), kdy je proud ve svazku velmi malý. Poloha apertury je blízko čočce. Očekával bych menší vliv.
4. V čem se liší obr. 6.17 a 6.18, mají zcela stejné popisy.