Bachelor's Thesis

Automatization of TDS data evaluation

Final Thesis 1.41 MB Appendix 57.33 kB

Author of thesis: Ing. Viktor Badin, Ph.D.

Acad. year: 2011/2012

Supervisor: Ing. Michal Potoček, Ph.D.

Reviewer: doc. Ing. Petr Bábor, Ph.D.

Abstract:

This bachelor thesis is focused on automatization of post-processing and evaluation of thermal desorption spectroscopy (TDS) data. The theoretical part discusses the processes of adsorption and desorption of atoms and molecules on surfaces and the thermal dependence of the latter. This work also provides a quantitative analysis of the measured signal from the instrument. The main objective of the practical part is to create a computer tool for automatization of TDS data evaluation. Description of the
program, as well as a user guide, is included in the work. Comprehensive tests of the created program were concluded on previously measured TDS spectra and the kinetic parameters of several samples were determined.

Keywords:

Thermal desorption spectroscopy, temperature programmed desorption, data evaluation
automatization.

Date of defence

20.06.2012

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

English

Faculty

Department

Study programme

Applied Sciences in Engineering (B3901-3)

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. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Michal Potoček, Ph.D.

Bakalářská práce Automatizace vyhodnocování dat TDS je zaměřena na získání nástroje pro rychlý přehled měřených dat získaných programem qbit32. Autor práce se velmi dobře chopil programování nejen samotného výpočtu, ale také grafického prostředí, kde lze velmi snadno porovnávat naměřená data na základě různých kritérií. Program, který vytvořil jako stavebnici programových bloků, má zároveň dobrý potenciál pro přidávání dalších funkcí.
Jádrem programu je výpočet korelační matice zaznamenaných desorpčních spekter, kdy můžeme na základě korelace rychle posoudit desorpci na souvisejících hmotnostech. Zpracováním dříve získaných dat jsme mohli sledovat desorpci souvisejících molekul, jak je uvedeno v části 3.3.
Dále se autor zabýval fitováním desorpčních píků získaných měřením vzorku Si leptaného v roztoku HF. Student pomocí fitovacího programu získal relevantní hodnoty desorpční energie pro molekuly C, CO, CF a CF2. Na základě získaných hodnot byl potvrzen fyzisorbční charakter vazby těchto molekul.
Celkově se podařilo splnit všechny cíle práce.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
doc. Ing. Petr Bábor, Ph.D.

Značná část diplomové práce se zabývá teoretickými aspekty metody TDS. Tato teoretická část práce poskytuje dostatečný vhled do řešené problematiky. V praktické části je popsán vytvořený program sloužící k vyhodnocování spekter měřených metodou TDS. Program umožňuje zobrazování naměřených dat, výpočet korelace mezi jednotlivými spektry a stanovení koncentrace jednotlivých molekul. V praktické části je rovněž provedeno vyhodnocení dříve provedeného experimentu.
Popis vytvořeného programu postrádá část, která by se více věnovala motivaci automatického vyhodnocování měřených dat. Komentáře k jednotlivým částem programu jsou většinou dostatečné. Jen v části zabývající se výpočtem koncentrací jednotlivých molekul, není dostatečně zřejmé, jak byla sestavena kalibrační matice. Dále při vyhodnocení experimentu není zřejmé, jak mohl či přispěl vytvořený program při vyhodnocování dat. Uvádí se zde podobnost dvou měřených spekter, ale není zde uvedeno, jestli podobnost těchto spekter byla určena programem, jenž má tyto podobnosti automaticky identifikovat pomocí funkce „Corelation“. Případně jaká je míra korelace u těchto podobných spekter. Uvedením zmíněného by čtenář mohl získat lepší představu o funkčnosti tohoto programu. I přes tyto drobné výhrady k úplnosti je třeba naopak vyzdvihnout program vytvořený v prostředí Maple, jenž je na vysoké programátorské úrovni. Doporučuji práci k obhajobě a navrhuji hodnocení stupněm B.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Na obrázku je uvedena funkce popisující průběh potenciálu na tyčích quadrupólu. Je tato funkce stejná pro všechny tyče? Proč se dvě označují jako kladné a další jako záporné?
  2. Komentujte podrobněji jednotlivé koeficienty kalibrační matice.
  3. Jakým způsobem se měří zesílený proud elektronů v detektoru C-SEM? Co schází detektoru na obrázku 2.9 (b)?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová