KLEŠTINEC, R. Optimalizace návrhu zobrazovacího spektrometru s transmisní mřížkou [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021.

Posudek vedoucího

Novotný, Jan

Bakalářská práce je zaměřena na optimalizaci stávajícího návrhu zobrazovacího spektrometru s transmisní difrakční mřížkou. Práce s celkovým počtem 40 stran postupně popisuje optickou spektroskopii, detailněji pak metodu LIBS, princip a typy optických spektrometrů, v praktické části je řešen způsob optimalizace spektrometru a v poslední části jeho mechanický návrh. Práci uzavírá seznam odkazovaných zdrojů a seznam použitých zkratek. Takovéto členění práce považuji za logické a přehledné. Úvodní kapitoly jsou vcelku strohé, pro zaměření práce to však nijak zásadní problém není. Kapitole popisující optické vady by však určitě prospělo zaměřit se na kontext optických spektrometrů namísto obecného popisu vad. Různé druhy spektrometrů by bylo lepší popisovat detailněji, včetně typů jednotlivých vnitřních optických elementů. Tato rešeršní část je klíčová pro efektivní proces návrhu a následné optimalizace spektrometru, což je hlavní praktický výstup práce. Autor v textu místy používá fyzikálně či fakticky nepřesná, zavádějící tvrzení. Chybí vysvětlení některých pojmů či popisy použitých veličin. Hovorové výrazy lze omluvit přirozenou nedostatečnou zkušeností se psaním odborných textů. Relativně velké množství chyb však svědčí o nedostatečné zpětné kontrole textu. Vyskytují se chyby v interpunkci, nepravidelnosti v psaní malých a velkých písmen, nejednotné styly nadpisů, mezery za jednotkami, různé odsazení odstavců, nadbytečné mezery, či jejich absence, desetinné tečky a čárky a další překlepy. To vše zbytečně sráží úroveň práce. Spolu s místy problematickou větnou skladbou je zhoršena čitelnost a orientace v textu. Citace jsou v textu většinou obsaženy. Na určitých místech by však prospělo jejich větší množství, někde jednoznačně chybí. Vlastní přínos práce spočívá ve zhodnocení stávajícího návrhu spektrometru a jeho následném vylepšení z pohledu dosažitelného rozlišení. Autor za tímto účelem využívá optických simulací v programu OpticStudio (Zemax) v sekvenčním i nesekvenčním režimu. Během realizace si autor osvojil základy práce s daným softwarem, zavedl si metodiku vyhodnocení dosažitelného rozlišení v obrazové rovině a s vysokou mírou samostatnosti prováděl vlastní úpravy původního návrhu. Výsledná autorova optimalizace spočívá ve změně ohniskové vzdálenosti použitých zrcadel, zmenšení vstupní štěrbiny a natočení obrazové roviny (roviny detektoru). Výsledkem je výrazné zlepšení v rozlišení v centrální oblasti detektoru. Směrem ke krajům je však rozlišení stále nedostatečné a návrh by vyžadoval výraznější změny. Autorův popis provedených kroků může být pro nezainteresovaného čtenáře vcelku nesrozumitelný, metodika určení rozlišení není dostatečně objasněna. Použité obrázky mají příliš malé popisky. Výsledné zlepšení optimalizovaných parametrů je však na konci přehledně shrnuto v tabulce. Popis mechanického návrhu je omezen na vyjmenování vybraných adaptérů, pomohl by zde určitě 3D návrh. Hlavním cílem bakalářské práce bylo zvýšení rozlišení původního návrhu spektrometru. To se autorovi bezesporu podařilo. Kompletní naplnění podstaty cíle by však vyžadovalo hlubší optimalizaci a zásadnější změny v původním návrhu, na které však autorovi již nezbýval čas. Celkově bych činnost autora, rozsah provedených prací a úroveň jeho výstupu v podobě bakalářské práce ohodnotil stupněm D. Práci doporučuji k obhajobě.

Posudek oponenta

Pořízka, Pavel

Bakalářská práce přináší optimalizaci geometrického uspořádání a parametrů jednotlivých členů spektrometru v uspořádání Czerny-Turner s transmisní mřížkou. Student vychází z již existujícího návrhu a tento pouze mění s ohledem na zlepšení rozlišení a potlačení vad. Uvažujeme-li, že základní koncept spektrometru byl již dříve představen a rozsah optimalizace je spíše zkusmý, potom je přínos studenta diskutabilní. Student ke své práci přistoupil svéhlavě a laxně. To se projevuje na mnoha místech zásadními nedostatky a hrubými chybami. Základní osnova je běžným standardem a tedy dostatečná, práce je rozdělena na dvě části. Teoretická část trpí slabou orientací studenta v základních poznatcích spektroskopie, zde je uvedeno množství zavádějících informací, novotvarů a divokých slovních obratů. Tyto znesnadňují orientaci v textu a jeho pochopení. Slohově je práce na slabší úrovní, se silnou inklinací ke zkratkovosti. Text je plný překlepů, gramatických chyb a působí nedokončeným dojmem. Práce s literaturou a reference jsou vedeny ve stejném duchu jako teoretická část, nemají jednotný styl, jsou chybné a počet webových/online zdrojů je neúměrně vysoký na úkor klasické literatury. Praktická část přináší již existující návrh z předchozí diplomové práce a pouze jednoduchou optimalizaci v pouhém rozsahu změny zrcadel. Tento přístup pak vnímám jako ztěží dostatečný. Rozsah této optimalizace je uveden na pouhých čtyřech stranách, je nepřehledný a výsledky jsou prezentovány neúplně a zmatečně, např. první věta na str. 29. Tabulka přinášející shrnutí zlepšení rozlišení po optimalizaci je uvedena jako obrázek a není adekvátně diskutována v textu. Dle této tabulky dojde ke zlepšení rozlišení pouze na střední vlnové délce (300 nm), okrajové vlnové délky jsou prakticky beze změny. Tyto výsledky pak napovídají tomu, že samotná práce je spáše prvním krokem v dlouhém procesu optimalizace a ne finálním řešením. Citlivost je zmíněna pouze zběžně v úvodu, následně není uvažována. Jedná se však o důležitý aspekt spektrometru pro LIBS analýzu a vyžaduje náležitou pozornost. Mechanický návrh (kap. 6) a shrnutí jsou uvedeny pouze pro formu a nepřinášejí žádnou relevantní informaci. Zde by bylo vhodné uvést konkrétní výsledky, tyto konfrontovat s původní konstrukcí spektrometru a zasadit do širšího kontextu z pohledu LIBS aplikace a existujících komerčních spektrometrů. Toto, bohužel, zcela chybí. Celkově práce přináší pouze fragmenty konkrétních a použitelných informací. Množství nedostatků a chyb je převažující a práce působí rozpracovaným dojmem. Hodnotím ji tedy výslednou známkou za E, tedy dostatečně.

eVSKP id 132038