ŽÁKOVÁ, V. Mikroskopové sestavy z 3D tisku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.

Posudek vedoucího

Dostál, Zbyněk

Po obsahové a grafické stránce je práce zdařilá. Studentka se ve své práci zaměřila na návrh mikroskopových systémů pro 3D tisk. Ve své rešeršní části se zaměřila na přehled mikroskopových technik, z kterých vybrala ty, které by byly vhodné realizovat. Jedná se o transmisní mikroskop světlého pole s možností úpravy na temné pole a fázový kontrast, pak o reflexní polarizační mikroskop a nakonec o lightsheet mikroskop. Studentka využila stávajícího systému 3D tištěných opto-mechanických komponent z projektu open UC2, který rozšířila o osvětlovač s vysokou numerickou aperturou, "studentský osvětlovač" s přístupnou polní i aperturní rovinou, o motorizovaný mikroskopový stolek s ostřením a o modul s kamerou a obslužným PC. Pro prvé dva mikroskopy navrhla kompletní optickou soustavu. Pro konstrukci lightsheet mikroskopu zkombinovala systém open UC2 se systémem open SPIM a vytvořila návrh celého mikroskopu. Prvé dva mikroskopy realizovala díky své znalosti optického CADu, 3D CADů a metod 3D tisku. Také experimentálně ověřila jejich činnost. K tomu se musela naučit základům řízení krokových motorů a řízení kamery. Třetí mikroskop bude realizován po dodání chybějících optických dílů dodavatelem. Konstatuji, že diplomantka přistupovala k řešení práce odpovědně a systematicky a že cíle diplomové práce splnila v plném rozsahu. Veronika Žáková prokázala schopnost vhodně interpretovat konstrukční a optické požadavky mikroskopů a na jejich základě vyvodila praktické závěry pro svoji práci. S využitím svých konstruktérských dovedností navrhla, vyrobila a otestovala 3D tištěné mikroskopy. Jako vedoucí práce hodnotím tuto diplomovou práci známkou výborně/A.

Posudek oponenta

Jákl, Petr

Studentka se během diplomového projektu věnovala rozšíření mikroskopové modulární stavebnice openUC2 o komplexní moduly osvitu, polarizační a light-sheet mikroskopie. Součástí návrhu byla analýza optické cesty paprskovým trasováním v programu ZEMAX, mechanická konstrukce, výkresová dokumentace a vlastní zhotovení pomocí 3D tisku. Pro ovládání motorizovaných prvků připravila elektronický kontrolér založený na jednodeskovém počítači RaspberryPi a řídicí desce Arduino včetně jednoduchého ovládacího software. Diplomová práce je dobře napsaná, nachází se tam pouze nevelké množství překlepů a chyb (např. Nomarski je dvakrát přejmenován na Normankiho, str. 22), typografie a grafická úprava jsou na dobré úrovni. Rešerše se věnuje mikroskopii od prvních přístrojů až po současnost. Trochu mi chybí systematičnost – nikde není například zmíněno, co je to jednoduchý mikroskop, složený mikroskop a jaké jsou základní části optického mikroskopu (tyto informace jsou náhodně rozprostřeny v textu na různých místech). V práci se vyskytuje několik věcných chyb a nepřesností. Například hloubka ostrosti mikroskopu (str. 10, vztah 1.7) je špatně odvozena, imerzní objektivy (str. 15) mají zcela běžně menší numerickou aperturu než 1 a vyrábí se i se zvětšením 10x (ne pouze 60x-100x), numerická apertura 1,49 se již týká speciálních objektivů TIRF, ne objektivů na pozorování ve světlém poli. V popisu Zernikovy metody fázového kontrastu (str. 21) je nejasně popsáno, co se děje na fázové destičce, posun nerozptýlené vlny o /4 má způsobit celkový posun vln o -/2? Nutnost posunu objektivu v ose z (str. 31) je vysvětlena různými pracovními vzdálenostmi objektivů, mají tedy různou parfokální vzdálenost? V práci se hovoří o výhodné ceně 3D tištěného mikroskopu, ale chybí cenové srovnání se školními mikroskopy. V přílohách postrádám STL modely jednotlivých součástí a u přehledu 3D tiskáren typické zástupce (výrobce) jednotlivých typů. Konstrukční řešení a návrh optické cesty jsou dobře promyšlené. V modelu ZEMAX je sloupec Funkční průměr – zřejmě se jedná o aperturu konkrétního optického prvku, ovšem mělo by tam být cca 90% z průměru čočky (podle katalogu). Výstupní asférická čočka (obr. 4.3) se v osvětlovacích systémech orientuje opačně, plochou ke vzorku, bylo by rovněž vhodné zvolit asférickou čočku s větší numerickou aperturou než 0,51, např. ACL25416U. Elektronika k ovládání krokových motorků je dobře navržena a software je na základní úrovni funkční a ověřený. Problematickou částí práce jsou citované prameny. Ačkoliv autorka pečlivě cituje během rešerše i řešení práce, odkazovaný seznam referencí je nevyhovující. Nejenže nesplňuje citační normu ISO 690, ale u většiny prací chybí rok, u internetových zdrojů autor a čas přístupu, chybí typ zdroje (např. u ref. 2 jsem marně hledal novou knihu prof. Chmelíka, posléze jsem došel k názoru, že se zřejmě jedná o citaci přednášek v nějakém předmětu magisterského studia, podobný případ tam je několikrát), není uvedeno, jestli se jedná o knihu nebo diplomovou práci, u článků chybí název časopisu, ve kterém vyšly a podobně. Studentka vykonala velký kus práce, stihla zařízení vytisknout, sestavit a oživit a otestovat zobrazení ve světlém poli a v polarizačním mikroskopu. Oceňuji široký rozsah znalostí, které si musela osvojit – od optického modelování přes konstrukci až po základní elektroniku a programování. Splnila beze zbytku všechny cíle zadání.

eVSKP id 139985