RYCHNOVSKÝ, J. Studium vlastností hyperpolarizovaného xenonu-129 pro zobrazování magnetickou rezonancí [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2009.
Diserteční práce řeší problematiku polarizace 129Xe pro účely NMR. S uvedenou problamatikou nebyly v ČR žádné zkušenosti a technologická řešení nejsou většinou přesně publikovány. Byly vyřešeny technologické problémy týkající se polarizace plynů, bylo navrženo a ověřeno zařízení pro polarizaci plynu a jeho uchovávání a byly provedeny experimenty ukazující na kvalitu polarizace. Bylo dosaženo dobrých výsledků srovnatelných s podobnými zařízeními ve světě. Disertant pracoval samostatně, spolupracoval s pracovníky v oboru laserové technologie a vytvořil podmínky pro další práce v oboru 129Xe NMR. Práce má dobrou úroveň, a je pro obor přínosná.
Oponentský posudek na dizertační práci Název práce: Study of the properties of hyperpolarized Xenon-129 for magnetic resonance imaging Autor: Ing. Jan Rychnovský Oponent: Sabina Nováková PhD HODNOCENÍ PRÁCE Dizertační práce Ing. Jana Rychnovského je celkem obsáhlá s počtem 63 stran, včetně přehledu literatury. Titul práce je věcný a stručný a dobře vystihuje její obsah. Cíle této práce jsou jasně formulovány, obsah je věcně správný a struktura práce detailně popsána. Abstrakt v obou jazycích dobře vystihuje obsah práce. Téma práce je aktuální a soudobé. Autor navrhuje a realizuje možné řešení jak získat a uchovávat hyperpolarizovaný izotop Xenonu, pro který, jak autor zmiňuje, existuje mnoho různých využití v oblastech tak rozličných jako je zdravotnictví, biologie, chemie nebo technologie materiálů. Úvod práce je obsáhlý, ne příliš přehledný, chybí zde rozčlenění do podkapitol. Jinak je zde stručně a korektně popsána problematika této vědecké oblasti a je zde obsaženo dostatečné množství informací a velké množství odkazů k relevantní a soudobé literatuře, většinou zahraniční. Tyto reference jsou většinou korektně zařazeny do textu u tvrzení, která reference vyžadují. Autor v této práci sestavil a uvedl do provozu kompletní výrobní jednotku pro hyperpolarizaci Xenonu, včetně možnosti uchovávání produktu. Technický popis sestavované a použité aparatury je obšírný, trochu nepřehledný a z popisu není úplně patrné, proč byly jaké díly a kroky zahrnuty do sestavy experimentu, je zde ale patrná hloubka znalostí této problematiky, i praktické schopnosti realizace jednotlivých kroků a úkonů. Výsledková kapitola do detailu popisuje každý z experimentů, bohužel ani zde ani v závěru nejsou dostatečná vysvětlení obdržených výsledků. Je zde množství zbytečně se opakujících výsledků, dvojí prezentace v tabulkách i grafech, které jsou v celku nepodstatné, ale srovnání těchto výsledků pak chybí. Celkově zde chybí diskuze o výsledcích a srovnání s výsledky z literatury. Závěr pak jen opakuje cíle zadané práce ale pouze jejich teoretické provedení, bez specifických závěrů a budoucích cílů. Po formální stránce je práce psaná dobrou angličtinou, s lehce odstranitelnými gramatickými chybami. Jazyk je pestrý a technicky korektní odpovídající zvyklostem použití v technickém textu. Tabulky, grafy i fotografie jsou přehledné, technicky správně provedené i popsané s dostatečným množstvím informací a vhodně doplňují a ilustrují text. Literatura je citována korektně, dle mezinárodních vědeckých norem. Obsažené informace jsou pro obor rozšiřující a v dostatečném rozsahu, aby mohly tvořit základ publikace v odborném vědeckém časopise. Přínos práce tkví převážně v detailně popsaném a fungujícím sestavení celé aparatury včetně technických specifikací, možných chyb a předpokládaných výsledků. Při obhajobě doporučuji vysvětlení na tyto otázky: Na str. 10 : Jaký význam mají různé T1 časy uvedené v textu? Str. 21: Jak zjišťujete množství HyP látky ( na litry a procenta)??? Str. 24: Jak vypadá sekvence pro inverzní recovery, a je zde víc rozdílů než jen v čase, jsou výsledky měření shodné??? Str. 39: Jak to víte že kyslík atd zkracuje T1?? Ref? Vlastní poznatky?? A níže, co znamená LB a co udává…chybí popis, komentář… Str 40: Jaké jsou rozdíly mezi vzorky a co z toho vyplývá??? Str 40 - 45 co vyplývá z výsledků???? Str. 48 co vyplývá z tabulky??? Str. 50 Druhý odstavec, komentujte… jak to víte?? Str. 51 V grafu nejsou popsány barvy.. Co je cílem 6.2.4….čeho jste chtěli dosáhnout, povedlo se??? Str. 53 Na tu metodu v 6.3 jste přišli jak???? Ref??? Vysvětlete větu v druhém odstavci 6.3 Or in case of thermally…. Str 56 proč jste použili Delrinovu schránku a jak jste na ní přišli??? Co to mělo za účinek Práce splňuje požadavky kladené na dizertační práce, a proto ji doporučuji k obhajobě. Datum: 18.10.2009 Podpis oponenta: ………………
doc. Mgr. Jaroslav Kohout, Dr. Univerzita Karlova v Praze Matematicko-Fyzikální fakulta V Holešovičkách 2, 180 00 Praha 8 - Trója kohout@mbox.troja.mff.cuni.cz Oponentský posudek disertační práce: Studium vlastností hyperpolarizovaného xenonu-129 pro zobrazování magnetickou rezonancí zpracované Ing. Janem Rychnovským Předložená disertační práce má 63 stran textu, obsahuje prohlášení autora o samostatném vypracování práce s využitím citovaných pramenů, poděkování, klíčová slova, abstrakt, obsah, sedm kapitol a seznam použité literatury. K disertační práci bylo přiloženo 6 příloh o 32 stranách, seznam publikací, celkové bodové hodnocení a curriculum vitae autora. Současný stav problematiky laserové polarizace atomových jader vzácných plynů shrnuje autor v kapitole 1. Cílem disertační práce, který je uveden v kapitole 2., je produkce hyperpolarizovaného 129Xe a studium jeho relaxačních vlastností při různých fyzikálních podmínkách. Neméně důležitým cílem je také vyřešení systému pro jeho uchovávání a transport. Ve třetí kapitole je popsána struktura této disertační práce. Teoretické fyzikální a metodické základy NMR, polarizace jader a hyperpolarizace jader pomocí optického čerpání jsou shrnuty v kapitole 4. Pátá kapitola se zabývá popisem jednotlivých částí experimentálního zařízení na produkci a detekci hyperpolarizovaného xenonu (vakuovou částí, polarizační komorou, skleněnou částí pro kontinuální polarizaci, laserovou částí pro optické čerpání atomů rubidia a detekční NMR částí). V kapitole 6. Jsou popsány dosažené experimentální výsledky relaxací jader 129Xe polarizovaných jak ve vnějším magnetickém poli, tak relaxací jader 129Xe polarizovaných pomocí laserového čerpání atomů rubidia (hyperpolarizovaných jader). V poslední kapitole jsou shrnuty hlavní výsledky disertační práce. Práce má dobrou grafickou úroveň, je napsaná na dobré odborné a formální úrovni, obsahuje málo překlepů, na str. 37 je exponent čísla na další řádce, na str. 42 a 43 jsou přehozené popisky u obrázků 23 a 24, na str. 46 v obr. 27 není z popisku obrázku zřejmé, která škála patří hyperpolarizovanému 129Xe, str. 55 v textu je chybný odkaz na obr. 36 má být 35. V kapitole 6. bych u uváděných hodnot relaxačních dob uvítal odhady experimentálních chyb. 1. Aktuálnost zvoleného tématu a obor disertace Zvolené téma disertační práce je v současné době vysoce aktuální. Hyperpolarizace atomových jader je aktuální nejen z hlediska zobrazování pomocí jaderné magnetické rezonance (MRI), ale také ve vývoji polarizovaných terčů pro částicovou fyziku a zrychlení spektroskopických experimentů jaderné magnetické rezonance (NMR) ve fyzikálních, chemických a biologických oborech. Hyperpolarizaci atomových jader se věnuje řada pracovišť na celém světě. Obsah disertační práce je v souladu s oborem disertace "Mikroelektronika a technologie". 2. Originální přínosy disertační práce Hlavní původní přínosy této disertační práce se mohou rozdělit na dvě části: a) Konstrukční Tato část disertační práce zahrnuje komplexní provedení aparatury na produkci hyperpolarizovaného xenonu s možností kontinuální polarizace a detekce velikosti polarizace pomocí pulzní metody NMR. Základem aparatury je peristaltické čerpadlo, které umožňuje míchání plynů (Xe, He, N2) s definovaným průtokem polarizační komorou. Neméně důležitý je i návrh a konstrukce systému pro uchovávání a transport hyperpolarizovaného xenonu. b) Experimentální Experimentální část srovnává polarizaci xenonu v externím magnetickém poli a polarizaci xenonu pomocí laserového čerpání atomů rubidia (hyperpolarizace). Za nejdůležitější původní výsledky považuji nalezení optimální délky doby laserového optického čerpání obr. 28, zvýšení polarizace jader 129Xe pomocí zúžení emisního spektra laserové diody tab. 11 a obr. 31, relaxaci hyperpolarizovaného xenonu v různých magnetických polích tab. 10 a obr. 30. a závislost spin-mřížkové relaxační doby na typu materiálu polarizační komory tab. 14. 3. Publikační výstupy Hlavní výsledky disertační práce byly v dostatečné míře publikovány jak v českých, tak v mezinárodních časopisech a prezentovány na mnoha mezinárodních konferencích. 4. Vědecká erudice autora Ze skladby a aktuálnosti literárních pramenů uvedených v disertační práci plyne, že má autor práce velmi dobrý přehled o řešené problematice. Vzhledem k dobré odborné úrovni práce, celkovému bodovému hodnocení a publikačním výstupům vyplývá, že autor soustavně vědecky pracuje a má výraznou vědeckou erudici. 5. Náměty do diskuze 1) Jak velké polarizace jader 129Xe [%] dosahujete při optimálních podmínkách? 2) Jaká je předpokládaná relaxační doba jader 129Xe v navrženém zařízení na uchování a transport hyperpolarizovaného xenonu? 6. Závěr Předložená disertační práce uchazeče odpovídá obecně uznávaným požadavkům k udělení akademicko-vědeckého titulu doktora. Práci doporučuji připustit k obhajobě a uchazeči Ing. Janu Rychnovskému doporučuji po obhajobě disertační práce udělit akademicko-vědecký titul doktor v oboru Mikroelektronika a technologie. V Praze 9. 10. 2009 doc. Mgr. Jaroslav Kohout, Dr.
eVSKP id 24808