bakalářská práce

Úprava fokusační části stolní sestavy pro laserovou spektroskopii LIBS

Text práce 6.63 MB Příloha 2.68 MB

Autor práce: Ing. Ján Borovský

Ak. rok: 2011/2012

Vedoucí: Mgr. Ota Samek, Ph.D.

Oponent: Ing. David Prochazka, Ph.D.

Abstrakt:

Táto bakalárska práca rieši funkčné úpravy fokusačnej časti stolnej zostavy pre laserovú
spektroskopiu LIBS. Hlavné požiadavky kladené na upravený návrh zahŕňali zväčšenie
zorného poľa navigačnej kamery, zvýšenie svetelnosti zostavy a zabránenie ničenia kamery
žiarením plazmy. Tieto požiadavky boli splnené v novom návrhu optického stojana, ktorý
obsahuje možné riešenia väčšieho fokusačného objektívu, nového dielektrického zrkadla
a mechanickej uzávierky. Časti navrhnutého riešenia budú použité v návrhu nových
interakčných komôr pre analýzu LIBS pre firmu Tescan.

Klíčová slova:

LIBS, optický stojan, fokusačný objektív, dielektrické zrkadlo, konštrukcia

Termín obhajoby

19.06.2012

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Jazyk práce

slovenština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (B3A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (B-FIN)

Složení komise

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)

Posudek vedoucího
Mgr. Ota Samek, Ph.D.

Předloženou bakalářskou práci hodnotím jako velmi dobrou. Z prezentace získaných  výsledků  je vidět, že student je schopný samostatně řešit experimentální a teoretické  problémy. V tomto případě  k  zlepšení experimentální sestavy určené pro laserovou spektroskopii LIBS. Velmi cenné jsou výsledky zpracované v programu Autodesk Inventor. Tento program umožňuje prostorové modelování a jeho výstupem je přehledná dokumentace pro další dílenské zpracování.  Poctivá konstrukční práce přinesla spolupráci s firmou Tescan, což hodnotím jako velmi dobrý tvůrčí výsledek.  Jedná se o vynikající práci, a to především s ohledem na možnost okamžitého praktického využití v různých  aplikacích laserové spektroskopie LIBS, kde se každé zlepšení velmi cení a promítá se do kvality a originality  získaných výsledků. Student je schopen samostatně zpracovat a řešit daný problém, a proto tuto práci  hodnotím klasifikačním stupněm A-výborně.
Kritérium hodnocení Známka
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 B
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Práce studenta věnovaná úpravě fokusační části stolní sestavy pro laserovou spektroskopii (LIBS) splňuje požadavky a cíle zadání bakalářské práce. Hlavním přínosem je koncepce několika různých možností úprav fokusační optiky a jejich vzájemné porovnání z několika hledisek.
V první kapitole práce velmi krátce seznamuje čtenáře se základními principy metody LIBS a s vybavením v Laboratoři laserové spektroskopie na VUT v Brně. Práce se zde dopouští několika drobných nepřesností, z nichž za zmínku stojí chybné vysvětlení slova breakdown jako spontánní emise. Ve druhé kapitole se již práce zabývá analýzou současného konstrukčního řešení a definuje nedostatky, kterými aparatura trpí. Zejména tedy malé zorné pole navigační kamery, nežádoucí fokusace záření plazmatu na čip navigační kamery a nevhodné osvětlení vzorku. Třetí kapitola se zabývá konkrétními návrhy fokusační optiky a nabízí několik možností vzhledem k zobrazovacím vadám, velikosti ablačního kráteru a ceně optických prvků. V dalších podkapitolách jsou potom navrženy konkrétní konstrukční úpravy fokusační i osvětlovací části sestavy. V poslední kapitole jsou teoretické výpočty ověřeny experimentem. V závěru práce bilancuje všechny navržené změny. U návrhu fokusační optiky mi však chybí vlastní názor studenta, které řešení by bylo nejvhodnější. Toto rozhodnutí je ponecháno na čtenáři.
V textu se vyskytuje jen velmi málo typografických prohřešků, jako jsou chybějící mezery mezi znaky, či chybějící čárky. Z formálního hlediska lze vytknout snad jen popisky tabulek, které jsou v práci vždy pod tabulkou, běžně se však dávají nad ni.
Celkově má práce dobrou grafickou i jazykovou úroveň, teoretická část je zpracována adekvátně k danému tématu včetně citací odpovídající literatury.
Celá práce má velmi dobré logické uspořádání, které umožňuje rychlou orientaci i nezasvěcenému čtenáři k čemuž napomáhá i celá řada názorných schémat a obrázků.
Vzhledem k náročnosti úkolu a jeho zvládnutí lze konstatovat, že student prokázal široké znalosti při řešení problému a značnou dávku vlastní invence. Proto navrhuji hodnoceni stupněm A - výborně.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Otázky k obhajobě:
  1. V kapitole 3.2 navrhujete několik variant fokusační optiky a bilancujete jejich vlastnosti. Která z Vámi navrhovaných možností je dle Vašeho názoru nejvhodnější.
  2. V kapitole 1.2 píšete, že flat-top profil svazku výrazně usnadňuje návrh optiky a nalezení ohniska pro zaostření na vzorek. Vysvětlete proč.

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová