Posudky závěrečné kvalifikační práce

Posudek vedoucího

Novotný, Jan

Cílem diplomové práce bylo zjistit možnosti využití spektroskopie laserem buzeného plazmatu pro detekci Cu a Pb v podobě kapalných vzorků. Za tímto účelem bylo nezbytné zoptimalizovat a případně upravit stávající experimentální aparaturu Liquid LIBS na ÚFI, provést řadu optimalizačních kroků a v neposlední řadě porovnat dvě dostupné techniky, a sice jednopulzní a dvoupulzní LIBS. Diplomová část je rozdělena na teoretickou a experimentální část. Teoretická část pojednává o problematice těžkých kovů, popisuje některé metody jejich detekce, včetně metody LIBS, a ukončena je popisem LIBS analýzy kapalných vzorků. Vyskytují se zde ojediněle určité nepřesnosti, mnohé části jsou vcelku stručné, na charakter práce je však rozsah dostatečný. Text je vhodně a bohatě protkán množstvím citované literatury. Experimentální část popisuje vybrané vzorky, použitou aparaturu a postupný proces a výsledky optimalizace jednotlivých parametrů. Následuje srovnání jednopulzní a dvoupulzní techniky, kalibrační křivky pro oba typy vzorků a vypočet limitů detekce. Zakončena je tato část tabulkou, shrnující přehlednou formou dosažené výsledky. Ačkoli bych některé části přesunul z experimentální kapitoly do kapitoly teoretické (pojednání o efektivním objemu ablatované kapaliny), celkově je diplomová práce přehledná a členěna je logicky. K formální úrovni, typografii a stylistice nemám výtek, práce se velmi dobře čte. Gramatické chyby nedokážu z důvodu použití slovenského jazyka posoudit. Použité informační zdroje jsou v práci korektně citovány a seznam referencí je až na drobnosti také v pořádku. Analýza kapalných vzorků patří mezi relativně málo probádané oblasti v rámci metody LIBS. Způsobeno je to řadou komplikací, které tato měření doprovází, a které negativně ovlivňují mimo jiné přesnost a opakovatelnost výsledků. Úspěšné řešení tématu vyžadovalo navrhnout systematický postup, jak se s množstvím proměnných vypořádat, a následně pro všechny konfigurace provést a zpracovat do smysluplných výstupů velké množství měření. S tím si autorka velmi dobře poradila. Oceňuji zejména důsledný přístup k práci, který vyústil v úspěšné splnění všech cílů diplomové práce a také schopnost shrnout své výsledky přehlednou a úplnou formou. Získané výsledky považuji na poměry kapalného LIBSu za velmi zdařilé a jsou bezesporu pro další aktivity laboratoře přínosem. Doporučuji diplomovou práci k obhajobě a hodnotím ji výsledným klasifikačním stupněm velmi dobře / B.

Dílčí hodnocení
Kritérium	Známka	Body	Slovní hodnocení
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	B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti	A
Grafická, stylistická úprava a pravopis	A
Práce s literaturou včetně citací	A
Samostatnost studenta při zpracování tématu	C

Navrhovaná známka: B

Posudek oponenta

Hrdlička, Aleš

Diplomová práce spočívá v optimalizaci parametrů existující aparatury pro analýzu kapalných vzorků metodou LIBS a rozšíření z jednopulzní na dvojpulzní techniku LIBS. Předmětem optimalizace byla intenzita vybraných čar mědi a olova, resp. jejich poměr k pozadí, a také směrodatná odchylka. Měď byla zavedena do vodného roztoku jako modrá skalice a olovo jako trihydrát octanu olovnatého. Parametry byly: vzdálenost čočky od proudu kapaliny, energie pulzu(ů) laseru(ů), zpoždění snímání spektra ICCD po pulzu laseru, čas mezi pulzy laserů a fázový posuv mezi pulzem čerpadla a pulzem laseru. Práce je napsána a členěna vesměs logicky (na nejasnosti se ptám níže) a její celkové pojetí odpovídá zvyklostem v oboru. Problematika je zpracována velmi pečlivě a zvláště teoretická část svědčí o tom, že autorka dané téma důkladně prostudovala. Rozsah a počet bodů v optimalizačních závislostech i odstupňování bodů v kalibračních závislostech považuji za přiměřené. Autorka se vyrovnala s několika technickými problémy. Např. synchronizace peristaltického čerpadla s pulzy laseru je řešena velmi vtipně. Autorka cituje odbornou literaturu v přiměřeném rozsahu a její výběr plně odpovídá řešenému tématu. Rovněž zápis citací odpovídá zvyklostem v oboru. U některých jmen autorů jsou pouze iniciály, pravděpodobně kvůli tomu, že v některých časopisech se neuvádějí. Grafická i slohová úroveň práce je vysoká, k pravopisu se nemohu vyjádřit, neboť jazykem práce je slovenština. Práce je značným přínosem pro širší využití metody LIBS.

Dílčí hodnocení
Kritérium	Známka	Body	Slovní hodnocení
Splnění požadavků a cílů zadání	A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod	B
Vlastní přínos a originalita	A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry	C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii	B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti	B
Grafická, stylistická úprava a pravopis	A
Práce s literaturou včetně citací	A

Navrhovaná známka: B

Otázky

Str. 13, obr. 3.3: Voigtův profil má být čerchovaná čára, plná čára je lorentzovský profil. Není to správně ani ve zdrojovém textu [14] (Cremers a Radziemski 2006). To zřejmě autorku zmátlo. Str. 21: Nedodrženo pořadí citací obrázků. Str. 43: Vzhledem k velikostem chybových úseček nelze říci, že nejlepší poměr signálu k šumu je právě pro 1 a 10 us. Může být stejně dobrý i např. pro 5 nebo 6 us, ale jak autorka správně uvádí, z důvodu menší odchylky vybírá jako nejoptimálnější čas mezi pulzy 1 us. Str. 47: Nejistoty lze uvádět nejvýše na 2 platné číslice, nikoliv na 3-5. Nejistota limitu detekce je ve skutečnosti násobně vyšší, než kolik v dobré víře vypočítala autorka, patrně ze zákona šíření chyb. Mám pochybnosti o správnosti výpočtů limitů detekce. Na podrobnosti se ptám níže.
1) Str. 18, obr. 4.3: Měď má čáry Cu I 324,754 a Cu I 327,396 nm, ovšem poloha Cu I 327,396 nm neodpovídá její vlnové délce na stupnici v obr. 4.3, pokud to je čára mědi. Můžete to objasnit? 2) Str. 23: Proč se neměřila měď také s mřížkou 2400 mm-1? Proč se neměřilo olovo jednopulzní LIBS? 3) Jaký byl střední průtok roztoku (ne v pulzu)? Nedocházelo k růstu koncentrace Cu a Pb v roztoku vlivem odpařování vody? Jaká byla vzdálenost čočky od proudu kapaliny? Vzdálenost od stěny akvária o ničem nevypovídá (str. 32). Bylo by názornější okótovat obr. 4.11 na str. 25. Vidím rozpor mezi obr. 4.11 a textem na str. 35 pro 30mm čočku. Byla tedy čočka uvnitř nebo vně akvária? Ukažte, prosím, jasně na obrázku, jak byla nastavována poloha pro 30 i 50mm čočky.
4) Str. 31: Jak proběhla numerická integrace pro zjištění plochy čáry (např. obdélníkové, lichoběžníkové pravidlo apod.) a odečet pozadí? Byla jako pozadí odečtena plocha obdélníka vymezená šířkou píku analytu u základny a výškou odpovídající průměrné úrovni pozadí vedle čáry analytu? 5) Str. 47: Jak byl získán „šum sB“ a jeho nejistota (nejistota směrodatné odchylky?!) v tab. 4.3 a 4.4? Jestliže jsou kalibrační závislosti sestrojeny z ploch píků (což vítám), nelze kombinovat směrnici b z takové závislosti se směrodatnou odchylkou pozadí sB změřeného jako intenzita. 6) Uvažovala jste o použití metody design experimentu místo optimalizace relaxační metodou? Jaké by byly klady a zápory?