bakalářská práce

Sestavení databáze spektrálních čar vybraných standardů pro spektrometrii laserem buzeného plazmatu (LIBS) a dvoupulzní spektrometrii laserem buzeného plazmatu (DP LIBS)

Text práce 1.67 MB Příloha 2.47 MB

Autor práce: Ing. Martin Mazura

Ak. rok: 2013/2014

Vedoucí: prof. Ing. Jozef Kaiser, Ph.D.

Oponent: Ing. Lucia Sládková

Abstrakt:

Spektroskopie laserem buzeného plazmatu (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS) má velký potenciál pro využití v celé řadě oborů, jejímu širšímu nasazení však doposud brání několik překážek. Jednou z nejpodstatnějších je relativně složité vyhodnocení naměřených dat, zakládající se většinou na porovnávání získaných hodnot s databázemi, které vznikly jiným způsobem. Bakalářská práce se zabývá tvorbou databáze spektrálních čar pro LIBS a zároveň popisuje metodiku jak takovouto databázi sestavit. V první části je stručně popsán teoretický základ metody LIBS a použitá experimentální aparatura, na které se měření provádělo. Další části práce se věnují měření standardů a tvorbě databáze. Výsledkem práce je databáze spektrálních čar postihující 14 prvků a více než 500 spektrálních čar. Na praktickém příkladu je ilustrováno využití databáze pro identifikaci složení neznámého materiálu.

Klíčová slova:

spektroskopie laserem buzeného plazmatu, databáze spektrálních čar, jednopulzní LIBS, dvoupulzní LIBS

Termín obhajoby

26.06.2014

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Jazyk práce

čeština

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)

Bakalářská práce studenta Martina Mazury na téma Sestavení databáze spektrálních čar vybraných standardů pro spektrometrii laserem buzeného plazmatu (LIBS) a dvoupulzní spektrometrii laserem buzeného plazmatu obsahuje teoretickou část zabývající se popisem teoretického základu metody LIBS, obecným přístrojovým vybavením, popisem vzniku a vlastností plazmatu buzeného laserem, popisem a vlastnostmi spektrálních čar a experimentální část zabývající se popisem optimalizace měření a metodiky pro sestavení empirické databáze spektrálních čar. V neposlední řadě je součástí práce databáze čar pokrývající 14 prvků a téměř 600 spektrálních čar. Cíle a požadavky bakalářské práce byly splněny v plném rozsahu zadání. První část práce zabývající se teorií metody a vlastnostmi plazmatu je obsahově i formálně na vysoké úrovni. Studentovi se podařilo teorii metody popsat vyváženě tak, aby byla srozumitelná i pro člověka neobeznámeného se spektroskopickými metodami což dokazuje, že se mu podařilo danému tématu porozumět na vysoké úrovni. Popis experimentálního vybavení a nastavení, je potom popsán tak, aby veškeré experimenty mohly být reprodukovány.
Student prokázal, že výsledky dokáže správně interpretovat a využít, když na základě databáze identifikoval prvkové složení neznámého vzorku. Stylisticky a graficky je práce zvládnutá na dobré úrovni. Kapitoly jsou členěny logicky a umožňují v práci rychlou orientaci.
V jednotlivých kapitolách se práce odkazuje na odpovídající literaturu. Citace jsou seřazeny podle výskytu v textu a až na několik výjimek dodržují požadovaný styl.
Celkově je práce velkým přínosem pro vyhodnocení dat spektrometrie laserem buzeného plazmatu a celkově ji hodnotím známkou A/výborně.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací C
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Lucia Sládková

Bakalárska práca je rozčlenená do štyroch kapitol. V úvodnej kapitole sa študent zaoberá stručne historickým vývojom metódy spektroskopie laserom indukovanej plazmy (LIBS), jej aplikáciami a načrtáva problémy metódy spojené s vyhodnocovaním nameraných spektier. V druhej kapitole sa zaoberá teoretickým základom metódy LIBS, ktorý zahŕňa napr. vznik a vývoj plazmy, popis spektrálnych čiar, popis experimentálnej zostavy a ďalšie. V tretej kapitole študent rozoberá analýzu spektier a venuje sa praktickému meraniu. Študent zoptimalizoval parametre merania pre jednopulznú a dvojpulznú metódu LIBS a vyhodnotil namerané emisné spektrá. V tejto kapitole sa nachádza aj ukážka študentom vytvorenej databázy a overenie jej účinnosti na vzorke s neznámym zložením. Všetky výsledky sú prehľadne zobrazené v tabuľkách a znázornené v grafoch. Vzniknutá databáza je priložená na samostatnom CD.
V úvodnej kapitole práce mi chýba aspoň stručný popis metódy LIBS. Práca je na niektorých miestach nezrozumiteľne formulovaná, čo pripisujem študentovej neskúsenosti s písomným prejavom. K celkovej lepšej prehľadnosti práce by prispelo lepšie členenie textu. Niektoré odstavce by chceli úplne prepísať, tak isto ako citácie. Každopádne z teoretickej časti práce je poznať, že sa študent veľmi dobre orientuje v danej problematike.
Študent vypracoval a overil účinnosť ním vytvorenej databázy, zoptimalizoval parametre merania pre jednopulznú a dvojpulznú metódu LIBS. Po obsahovej stránke teda splnil všetky požiadavky a ciele zadania. Prácu doporučujem k obhajobe a hodnotím klasifikačným stupňom veľmi dobre/B.
Kritérium hodnocení Známka
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 C
Práce s literaturou včetně citací B
Otázky k obhajobě:
  1. Ako prakticky prebieha identifikácia spektrálnych čiar neznámeho vzorku pomocou Vami vytvorenej databázy?

Známka navržená oponentem: B

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová