Master's Thesis

Optimization of the imaging spectrophotometer

Final Thesis 9.03 MB Appendix 8.09 MB

Author of thesis: Ing. Jiří Vodák, Ph.D.

Acad. year: 2011/2012

Supervisor: prof. RNDr. Miloslav Ohlídal, CSc.

Reviewer: Ing. Martin Antoš, Ph.D.

Abstract:

Thesis deals with an optimization of an imaging spectrophotometer which consists of a monochromator, a CCD camera with extended detection range to UV spectra and an imaging system. Main benefits of the optimization are utilization of a new lightsource, a connection of the monochromator and the imaging system by a fibre bundle and upgrade of a sample angle adjustment system by use of a auxiliary CCD camera. More changes were made to increase accuracy of measurements and ease of use of the apparatus.

Keywords:

imaging spectrophotometer, optimization

Date of defence

19.06.2012

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Applied Sciences in Engineering (N3901-2)

Field of study

Physical Engineering and Nanotechnology (M-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)

Bc. J. Vodák řešil zadaný problém samostatně a iniciativně. Projevil schopnost najít originální řešení jednotlivých konstrukčních úloh, jejichž výsledkem je zlepšení parametrů upravovaného zobrazovacího spektrofotometru. Dosáhl výsledků, které budou využity v rámci projektu ev. č. TA02010784 (poskytovatel TA ČR) firmou MEOPTA-optika, s.r.o. Při řešení postupoval v souladu s požadavky kladenými na diplomovou práci FSI VUT v Brně. Přínos jeho úsilí spočívá v precizní analýze vad stávajícího zařízení a jejich odstranění.
Autorovi práce je nutno vytknout gramatické chyby (zejména v interpunkci) i chyby stylistické, které se objevují v textu ve větší míře. Práce má logickou strukturu. Formální nedostatky práce nejsou podstatné. Z celé práce je zřejmé, že J. Vodák má vynikající nadání konstruktéra. Jeho schopnost formulovat problémy a najít jejich řešení je na vysoké úrovni.
Lze konstatovat, že stanovené cíle diplomant ve své práci splnil beze zbytku. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji stupněm A.
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 C
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

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

Náplní předložené práce byla optimalizace optických a mechanických vlastností zobrazovacího spektrofotometru navrženého a zkonstruovaného na Ústavu fyzikálního inženýrství FSI VUT v Brně již v předchozích letech.
Diplomant využil přednosti optického kabelu při zavedení světla z nové lampy s xenonovou výbojkou do monochromátoru TRIAX 320. Transformoval geometrické a optické parametry světelného svazku vystupujícího z monochromátoru tak, aby bylo dosaženo vyššího stupně monochromatičnosti a homogenního rozložení intenzity osvětlovacího svazku přes celou plochu měřeného povrchu vzorku. Provedl opatření k potlačení parazitních světelných zdrojů a vzniku parazitního obrazu na čipu měřící CCD kamery. Závěrem kriticky zmínil stávající konstrukční nedostatky přístroje a v hrubých náznacích uvedl požadavky pro návrh zobrazovacího spektrofotometru 2. generace.

Předložená výkresová dokumentace obsahuje formální a faktické chyby. Vzhledem k tomu, že všechny navržené součástky byly sestaveny v montážní celky, jejichž správnou funkčnost diplomant odzkoušel, předpokládám, že rozměrový nesoulad některých součástí byl pravděpodobně odstraněn až při výrobním procesu, ovšem již bez zpětné opravy v dokumentaci. Kultivovanost písemného projevu je snížena frekventovaným užíváním ukazovacích zájmen. Rovněž pojmenování jednotlivých navržených součástí není příliš výstižné. Práce je bohatě ilustrována, avšak nejednotnost typu a velikosti písma textu v obrázcích působí rušivě. Absence interpunkčních znamének a řídce se vyskytující překlepy jsou již nepodstatnou vadou na kráse.

Svou prací se diplomant přímo spolupodílel na řešení projektu MPO ČR s názvem „Barevné solární články s vysokou účinností pro architektonické aplikace“. Dosažené výsledky přispěly ke vzniku uživatelsky přívětivějšího přístroje k měření optických vlastností neuniformních tenkých vrstev.
Pan Bc. Jiří Vodák se dokázal s nadhledem zorientovat při realizaci úpravy spektrofotometru a vytyčené cíle splnil v plném rozsahu. Diplomovou práci hodnotím známkou výborně/A.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Topics for thesis defence:
  1. Rozveďte požadavky na konstrukci spektrofotometru 2. generace blíže specifikované na straně 49 v předposledním a posledním odstavci. Vaše představy doplňte skicami vybraných částí nového přístroje.

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová