ŠVÁBÍKOVÁ, A. Návrh optomechanického modulu pro chemické mapování metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.
Studentka ve své diplomové práci navrhla a vyrobila opto-mechanický modul, který je součástí systému pro in-situ analýzu metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS). Tento systém je navrhnut přímo pro danou aplikaci, forenzní analýza brzdných stop, a je tedy optimalizován pro detekci analytu v definovaném, kompaktním a uzavřeném řešení. Diplomová práce je rozdělena na čtyř části, kdy v části teoretické je představena technologie LIBS, jsou popsány základní zákonitosti fyziky plazmatu a především obsahuje rešerši in-situ LIBS instrumentace. Nespornou výhodou metody LIBS je právě možnost robustní a přenosné instrumentace. Tuto myšlenku studentka nadále rozvíjí s ohledem na aplikaci detekce brzdných stop, potažmo detekce reziduí zinku. Ve druhé části je uveden popis zařízení, pro který je modul vyvíjen a který tento modul ponese. Na základě vstupních, počátečních podmínek (vzdálenost modulu od povrchu, hloubka ostrosti, …) byl v této části navrhnut teoretický optický model, který byl v prostředí Zemax detailně analyzován. Tři optomechanické návrhy byly následně srovnány na základě několika parametrů, které zahrnovaly nejen geometrické uspořádání a optické parametry, ale i cenu zařízení. V experimentální části byla provedena studie proveditelnosti dvou navrhovaných optických řešení. Tyto varianty byly sestaveny a testovány z pohledu spektroskopického (limity detekce). Bohužel nebylo možné otestovat finálně vybraný typ modulu. V poslední části diplomové práce byl modul rozvržen do jednotlivých dílů. Aplikací i hardwarovými nároky definované limitní parametry byly dostatečně reflektovány do podoby kompaktního modulu. Studentka vypracovala výkresovou dokumentaci jednotlivých dílů, které jsou přílohou její diplomové práce. Na základě těchto výkresů pak byly díly vyrobeny a modul sestaven. Práci je možné vytknout pouze nižší kvalitu a čitelnost některých obrázků. Dále, výkresové dokumentaci chybí kusovník a jejich bližší popis v textu. Tyto nedostatky jsou však zanedbatelné. Naopak, oceňuji míru detailu, se kterými studentka řešila jak samotný optomechanický návrh tak i vypracování výkresů. Celkově tedy hodnotím práci souhrnnou známkou A, tedy jako výbornou.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | B | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry | A | ||
| 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 | A | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Předložená práce se zabývá experimentálně a konstrukčně náročnou a i v mezinárodním měřítku velmi aktuální oblastí směřující k aplikacím chemického mapování brzdných stop přímo na místě události. Cílem experimentálního snažení je aplikace laserové spektroskopie (LIBS) na prvkovou analýzu se zaměřením na detekci zinku, který zůstává na povrchu při otěru brzdném pneumatik. Velice oceňuji výzkum směrovaný na vývoj mobilních forenzních aplikací – to je oblast kde LIBS exceluje oproti jiným technikám a v mnoha případech je to jediná měřící technika použitelná pro velmi rychlé měření přímo na místě kde se nachází zkoumaný vzorek. V tomto konkrétním případě není technicky možné přenést vzorek brzdných stop na laboratorní testy. Diplomantka pracovala samostatně a velmi pozorně nastudovala aktuální literaturu. Precizně zvládla teoretickou část a i s konstrukční a experimentální částí si poradila naprosto bezchybně. Je třeba zdůraznit, že podobnými aplikacemi techniky LIBS (v tomto případě přenosný instrument) se zabývá pouze několik světových pracovišť. Proto získané výsledky v této oblasti je třeba brát jako výrazný tvůrčí a originální příspěvek k dalšímu pokroku této techniky na poli přenosných měřících sestav. Práce je psaná velmi dobrou angličtinou, což umožní presentaci dosažených výsledků i pro zahraniční partnery, s kterými Ústav fyzikálního inženýrství spolupracuje. Při řešení tématu diplomantka získala potřebné teoretické a experimentální znalosti k dalšímu rozvoji tohoto náročného výzkumu. Aplikovala jednopulsní LIBS analýzu a současně originálně optimalizovala aparaturu – navrhla, zkonstruovala a částečně ověřila přenosný modul, který bude sloužit jako hlavní část přenosné aparatury vyvíjené na Ústavu fyzikálního inženýrství. Diplomantka se svého úkolu zhostila se ctí a na výborné úrovni, a proto tuto práci hodnotím klasifikačním stupněm A-výborně.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. výsledky 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 | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 117128