Předložená bakalářská práce pana Adama Cílečka se zabývá optimalizací měřicího řetězce mikroskopu LiteScope pro rastrovací sondovou mikroskopii (SPM) a jeho následnou aplikací především v bateriovém průmyslu. Po úvodní kapitole, ve které autor shrnuje principy technik SPM, se práce dělí do dvou rovin odpovídajících zadaným cílům – jedná se o optimalizaci šumu a rušení a o integraci operando cely pro charakterizaci dynamických dějů pomocí této unikátní sestavy.

V následující kapitole je vybudován solidní teoretický základ pro porozumění elektrickému šumu a rušení, doplněný o odvození klíčových vztahů. V experimentální části autor díky spolupráci s firmou NenoVision identifikoval dominantní zdroje rušení, navrhl jejich konkrétní hardwarové úpravy a posoudil jejich vliv na sestavu. Zde bych vyzdvihl autorovu schopnost osvojit si software pro návrh desek plošných spojů, práci s LCR metrem a schopnost zorganizovat celou výměnu dané komponenty. Cenné je systematické pojetí metrologie při vyhodnocení experimentu: definice objektivních metrik, reprezentativní soubor měření a striktní měřicí protokol. Malá výtka směřuje k absenci testu samotného držáku (bez vlivu sondy) s technickými úpravami. Vzhledem k dostupnému souboru měření by také bylo přínosné uvést průměrné zlepšení pozorovaných parametrů s příslušnou nejistotou, což by výsledkům dodalo větší vypovídací hodnotu. Tuto část však bohatě vynahrazuje diskuze o výsledcích a jejich hlubší interpretaci.

Hodnotná je také další část, kde autor popisuje již existující celu a způsob její implementace. Klíčové je, že veškerá kompatibilita samotné cely zůstala zachována díky navržené mechanické redukci. Samotná redukce byla také vyrobena a implementována do měřicí sestavy, kde byla následně provedena měření ověřující funkčnost návrhu. Ačkoliv výsledky plně nedosahují původních očekávání kvůli náročným experimentálním podmínkám – zejména nutnosti měření ve vakuu pro ochranu vzorku před degradací, což je primárním účelem vývoje této sestavy – navržené řešení jasně ukazuje cestu a představuje nezbytný mezikrok k dosažení finálního cíle.

Práce je po grafické a typografické stránce na vysoké úrovni. Vlastní grafika i schémata jsou zdařilá a výrazně přispívají k porozumění textu. Místy se sice objevují drobnější překlepy (např. „Whatstoneův“ místo „Wheatstoneův“ na str. 10), ty však nekazí plynulost textu. Autor prokázal vysokou míru samostatnosti, tvořivosti při řešení zadaných problémů a schopnost kriticky vyhodnotit vlastní data. Bakalářskou práci doporučuji k obhajobě a hodnotím známkou A (výborně).

Student Adam Cíleček se ve své bakalářské práci zabývá optimalizací mikroskopu atomárních sil (AFM) LiteScope a implementací in-situ cely pro korelativní mikroskopii na bateriových vzorcích. Důraz je přitom kladen zejména na analýzu a eliminaci elektromagnetického rušení v signálových cestách použitého AFM mikroskopu a na konstrukční návrh a výrobu mechanických adaptérů umožňujících instalaci in-situ cely na mikroskop LiteScope pro měření C-AFM v kontrolovaném prostředí, a to i během elektrochemického cyklování bateriových vzorků. Výzkum a vývoj baterií představuje vysoce aktuální a dynamicky se rozvíjející oblast. Z tohoto pohledu jsou výsledky předložené práce velmi cenné a mají značný potenciál pro praktické uplatnění.

V rešeršní části práce je nejprve představen obecný úvod do problematiky AFM. S ohledem na téma práce je zde podrobněji vysvětlen princip fungování C-AFM a piezorezistivních sond využívaných v mikroskopu LiteScope, včetně způsobu přenosu signálu přes Wheatstoneův můstek a jeho dalšího zpracování řídicí jednotkou. Podstatná část rešerše pak pojednává o jednotlivých typech elektrického šumu a mechanismech vzniku elektromagnetického rušení a o možnostech jeho eliminace vedoucí ke zlepšení poměru signálu k šumu. Student přitom u kapacitní i induktivní vazby odvozuje příslušné matematické vztahy, což oceňuji. Závěr teoretické části pak představuje statistické metody kvantitativního stanovení úrovně rušení, které jsou následně využity v experimentální části ke kvantitativnímu vyhodnocování kvality měřeného signálu.

Experimentální část práce se zabývá frekvenční analýzou systému, identifikací zdrojů rušení a implementací navržených hardwarových úprav spočívajících ve vlastním návrhu PCB a volby koaxiální kabeláže v signálové větvi hlavy mikroskopu a následném otestování tohoto řešení. Metodika měření a analýzy získaných dat je promyšlená a systematická a značí o zralém přístupu studenta k této problematice. Autor například otevřeně přiznává, že implementace koaxiálního vedení přinesla vedle snížení přeslechů také nárůstu RMS šumu, a tento efekt správně fyzikálně vysvětluje, způsobené parazitní kapacitou mezi vnitřním vodičem a stíněním koaxiálního kabelu vedoucí k částečnému svodu signálu do stínění.

Celá práce je velice pěkně a srozumitelně sepsána. Jako výjimečné dále hodnotím i samotné grafické zpracování. Rešeršní část poskytuje čtenáři čtivý, výstižný a názorný úvod do problematiky. Je tedy zřejmé, že i student Adam Cíleček se v dané problematice velice dobře orientuje.

Práci bez jakýchkoli pochybností navrhuji k obhajobě a hodnotím ji známkou A. Topics for thesis defence:

1. Otázka 1.: Hardwarově upravený mikroskop je v práci testován na vzorcích baterií. To je vzhledem k motivaci a cílům práce pochopitelné, ale otázkou je vhodnost těchto vzorků pro testování (nestabilita, velká hrubost povrchu). Nebylo by možné zvolit nějaké jiné vhodnější vzorky?
2. Otázka 2.: Jedním typem elektrického šumů, který student v práci popisuje, je barevný šum. Dokázal by student fyzikálně vysvětlit důvod 1/f frekvenční závislost tohoto šumu?