Bachelor's Thesis

Evaluation of Exposure to Light Radiation Using Personal Exposure Meters

Final Thesis 2.88 MB Appendix 14.41 MB

Author of thesis: Jakub Junek

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D.

Reviewer: Ing. Martin Motyčka, Ph.D.

Abstract:

This thesis is focused on measuring personal exposure to light using a personal exposure meter. The aim of this thesis is to verify the functionality and accuracy of the selected personal exposure meter and compare the measured data with more accurate laboratory devices and evaluate its usability in practical life with regard to the effect of light on the human body.
The theoretical part provides basic information for understanding light and describes the effect of light on the human body. Similar measuring devices available on the market are also presented.
The practical part deals with data collection from the personal exposure meter SPECCY Mini in various types of everyday environments with subsequent evaluation.

Keywords:

Measurement, light exposure, personal exposure meter, influence of light, measuring instrument, SPECCY Mini

Date of defence

17.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student seznámil komisi se svou diplomovou prací na téma Hodnocení expozice světelného záření pomocí osobních expozimetrů. S posudky seznámili komisi vedoucí práce doc. Baxant a oponent Ing. Motyčka. Student odpověděl na otázky oponenta. V rozpravě se k práci vyjádřili a položili doplňující dotazy prof. Toman, Ing. Paar a Ing. Bátora.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Power Electrical and Electronic Engineering (BPC-SEE)

Composition of Committee

prof. Ing. Petr Toman, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Branislav Bátora, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Morávek, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Paar, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Bernat, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D.

Student Jakub Junek zpracovával bakalářskou práci na téma Hodnocení expozice světelného záření pomocí osobních expozimetrů. Dle zadání práce se měl student zabývat zářením v oblasti viditelného světla a jeho zdravotními aspekty, popsat základní veličiny vyhodnocené ze spektra, dále provést rešerši dostupných osobních expozimetrů a stavu měřicí techniky. Hlavní část se měla zabývat testováním vybraného expozimetru a statistickým vyhodnocením naměřených dat společně s korelací vypočtených veličin.
Mohu konstatovat, že všechny body zadání byly v práci vypořádány. Teoretická část obsahuje dostatečně zpracovaný úvod do problematiky elektromagnetického záření, vlivu světla na lidský organismus a cirkadiánní rytmus. Student rovněž popsal několik osobních expozimetrů dostupných na trhu a porovnal jejich technické parametry. Hlavní část je právě ta praktická, kde student provedl celou řadu měření v různých prostředích a situacích, dále provedl dynamická měření u čtyř účastníků v průběhu jejich běžného dne a v závěru ověřil přesnost osobního expozimetru SPECCY Mini porovnáním s laboratorním spektroradiometrem UPRtek MK350S.
Z pohledu vedoucího hodnotím přínos práce zejména v praktickém zpracování dat a vyhodnocení vlivu různých prostředí na člověka z hlediska fotopické a melanopické osvětlenosti a poměru M/P. Zajímavé jsou zejména výsledky z měření dopravních prostředků, autobusových a vlakových zastávek a vybraných ulic v Brně, kde student dokázal odhadnout použitou technologii osvětlení a porovnat jednotlivá prostředí z hlediska biologického vlivu na člověka. Cenné jsou rovněž histogramy strávené doby v jednotlivých hladinách osvětlenosti u jednotlivých účastníků, které dokládají rozdíly v životním stylu a jeho odraz ve světelné expozici.
Student po většinu času pracoval samostatně a na konzultace docházel méně často než někteří jiní studenti. Přesto však průběžně prezentoval dosažené výsledky a plnil úkoly vyplývající ze zadání práce. Jeho postup byl kontinuální a během semestru bylo patrné, že se tématu věnuje a dosahuje postupného pokroku.
Vzhledem k menšímu počtu konzultací bylo obtížnější detailně sledovat jednotlivé kroky řešení, nicméně odevzdávané výsledky svědčily o tom, že na práci průběžně pracuje. Student splnil požadavky kladené na bakalářskou práci a předložil výstupy odpovídající rozsahu a náročnosti zadání. Na rozdíl od některých jiných studentů jsem nezaznamenal výraznější snahu o rozšiřování tématu nad rámec zadání nebo hlubší investigativní přístup, např. směrem k vlastní konstrukci expozimetru, který byl v zadání uveden jako alternativa. Statistické vyhodnocení dat a korelace vypočtených veličin mohly být zpracovány v podrobnější podobě, např. doplněním kvantitativních ukazatelů nejistot měření nebo hlubší korelační analýzy mezi naměřenými hodnotami osobního expozimetru a laboratorního přístroje. Jeho práce byla vedena především snahou splnit stanovené cíle a požadavky. Přesto lze jeho přístup hodnotit jako odpovědný a dostačující pro úspěšné zvládnutí bakalářské práce.
Student prokázal, že se orientuje v problematice, která je aktuální a ve světě intenzivně řešená v souvislosti s vlivem optického záření na živé organismy. Získané zkušenosti s měřicí technikou a zpracováním dat může dále rozvinout v navazujícím studiu. Vlastní téma by si zasloužilo pokračování zejména v oblasti dlouhodobějšího sledování světelné expozice na větším vzorku účastníků a hlubšího statistického vyhodnocení.
Práci doporučuji k obhajobě u státní závěrečné zkoušky. Points proposed by supervisor: 85

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Martin Motyčka, Ph.D.

Student Jakub Junek ve své práci měl za úkol vyhodnotit naměřeného hodnoty za pomocí osobních expozimetrů. V teoretické části student popisuje vliv světla na člověka a základní světelné veličiny. Zde bych světelné veličiny doplnil i o základní alpha-opické veličiny, a to zejména parametru EDI a M/P poměru, které student používá v následující praktické části. V teoretické části je dále provedena i rešerše současně dostupných řešení expozimetrů a jejich parametrů. Druhá část práce je zaměřená na praktickou část, a to na získání dat z expozimetrů pro několik dnů celkem od 4 lidí. Sběr těchto dat považuji za velký přínos této práce, protože se jedná o velmi aktuální téma. Student nadále analyzuje data pomocí statistiky a porovnává jednotlivé dny účastníků mezi sebou. Zde bych doporučil i srovnání statistických údajů i mezi účastníky navzájem, které v práci chybí. Dále bych do tabulek jako je například 6.6 přidal i medián a průměr parametru EDI pro celý den. Student na závěr práce popisuje i praktické ověření naměřených hodnot s referenčním spektroradiometrem Uprtek MK305S, ale pouze pro jeden světelný zdroj a jedné úrovně osvětlenosti. Zde bych doporučoval změřit alespoň 5 světelných zdrojů a při různých úrovních osvětlenosti. Tyto nedostatky jsou ale plně kompenzovány rozsahem získaných dat a jejich statistickým zpracováním. Po stylistické stránce je práce na dobré úrovní. Struktura kapitol je přehledná a návaznost je také velice dobrá. Negativně hodnotím gramatickou stránku, kdy práce obsahuje chyby v interpunkci, shodě podnětu s přísudkem apod. Kladně hodnotím i postoj studenta nevyužít žádný generativní AI nástroj, což bude v budoucnu stále vzácnější. I přes uvedené nedostatky považuji práci za velice přínosnou a originální a hodnotím ji 83 body – stupněm B. Topics for thesis defence:
  1. Jak je definován parametr EDI a M/P používaný ve vaši práci a jak se vypočítají ze změřeného spektra?
  2. Jak máte v tabulkách definovanou noc? V jakém časovém rozpětí ji uvažujete?
  3. Zkoušel jste porovnat vliv pozice expozimetru v terénním měření? Například jaký je rozdíl, kdy je expozimetr na hrudi a kdy je na úrovní očí?
Points proposed by reviewer: 83

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová