ZOBAČ, E. Návrh motorizovaného optického systému pro zaostření laserového svazku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.

Posudek vedoucího

Novotný, Jan

Cílem diplomové práce byl návrh modulu, který by existující přístroj pro dálkovou analýzu LIBS rozšířil o možnost automatického ostření laseru na povrch vzorku. Bez něj je proces zaostření laseru na vzorek pro rutinní měření relativně problematický a vyžaduje manuální posun vnitřních optických elementů přístroje. Text o celkovém počtu 57 stran obsahuje nejprve úvod, následuje 5 stěžejních kapitol práce s teoretickou a experimentální částí. Na konci jsou Diskuze a Závěr, nechybí seznam zkratek a soupis použité literatury. Úvod ve stručnosti zmiňuje motivaci řešení projektu, představuje strukturu textu a obsah jeho jednotlivých kapitol. Teoretické části představují metodu LIBS, základní charakteristiky gaussovského laserového svazku. Autor nezabíhá do přílišných detailů a největší prostor vhodně věnuje popisu nejčastěji využívaných technik, které lze pro zaostření laserového svazku použít. Kapitola 2 popisuje přístroj pro dálkovou analýzu LIBS, pro nějž má být ostřící modul navržen. Zmíněny jsou limity a požadavky kladené na návrh. Následně je přistoupeno k samotnému návrhu a výběru vhodných komponent – zjištění parametrů použitého expandéru, volba a testování dálkoměru, volba motorů dle vypočtených parametrů apod. Kapitoly 3 se zabývají mechanickým návrhem integrace všech nových elementů do stávající soustavy, kapitola 4 pak detailně popisuje samotnou montáž. V kapitole 5 jsou uvedeny výsledky simulace statického zatížení vybraných elementů. Členění práce je logické a přehledné. Text je stylisticky na dobré úrovni. Ojediněle se vyskytují překlepy, nepřesná označení, nepravidelnosti v použitých stylech odsazení odstavců či poněkud kostrbaté slovní obraty. Citace jsou používány správně a citovaných zdrojů je vzhledem k zaměření práce dostatečné množství. Ke způsobu a metodám řešení nemám výhrad. Teoretické části postihují srozumitelným způsobem související témata. V rámci návrhové části si autor velmi dobře poradil s problematickou integrace modulu do velmi omezeného prostoru dálkové jednotky přístroje LIBS. Celý proces je velmi dobře popsán spolu s obrázky, které dělají výklad přehledným. Ocenit je třeba také systematický přístup a vysokou míru samostatnosti autora po celou dobu řešení práce. Práci poněkud chybí konečná integrace modulu do přístroje, jeho testování a odladění. Avšak nutno říci, že tato fáze nebyla požadována v cílech zadání z důvodů omezené dostupnosti dálkového přístroje LIBS. Autor v současné době integraci dokončuje. Cíle diplomové práce byly splněny, výsledky mají reálný pozitivní dopad na analytické možnosti přístroje a komfort jeho obsluhy. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji klasifikačním stupněm A.

Posudek oponenta

Novotný, Karel

předložená diplomová práce ve studijním oboru „Přesná mechanika a optika“ je věnována optomechanickému řešení automatizace ostření laserového svazku pro dálkovou spektroskopii laserem buzeného plazmatu LIBS. Cílem práce bylo navrhnout a zkonstruovat zařízení pro dříve vyvinutý přístroj A-trace BB-1 v jehož původním uspořádání bylo ostření prováděno manuálně. Z tohoto stavu také vycházelo zadání práce, neboť bylo nutno přihlédnout jak k prostorovým možnostem, tak k vlastnostem stávajícího systému. Základní myšlenkou bylo využití stávajícího manuálního expandéru svazku a jeho vybavení motorizovaným ovládáním. Tento fakt byl limitující z několika důvodů. Jednak nebyly známy ohniskové délky použitých čoček ani rozsah posuvu a tyto hodnoty musely být zjišťovány experimentálně. Tělo expandéru bylo přizpůsobeno manuálnímu ovládání, a tudíž musela být navrhnuta speciální spojka mezi motorickým pohonem a expandérem umožňujícím jeho otáčení. V neposlední řadě muselo být tomuto manuálnímu systému přizpůsobeno celé řešení i prostorové uspořádání, které by v případě navržení vlastního expandéru mohlo být patrně jednodušší a i lépe využitelné pro sériovou výrobu. Vzhledem k těmto komplikacím je navrhované řešení o to jedinečnější. Problémy se podařilo vyřešit s elegantním využitím velmi omezeného prostoru s minimálním zásahem do stávající optické konfigurace bez toho, aby bylo nutno použít nějakých nestandartních či nespolehlivých komponent. Celkově je práce rozdělena do pěti hlavních kapitol, přičemž „Teoretická část“ a „Úvod do problému, výpočty a měření“ poskytují náhled a rozbor problému v adekvátním rozsahu. Kapitoly „Mechanický návrh“ a „Montáž“ včetně výkresové dokumentace pak podrobně shrnují výsledky vlastní práce. Nechybí ani simulace statického zatížení jednotlivých navrhovaných dílů v poslední části práce. Z tohoto pohledu považuji práci za velice zdařilou a obrázky s výkresy a komentářem poskytují dostatek detailních informací týkajících se úspěšně vyřešeného úkolu. V práci se nachází řada překlepů či drobných chyb i některá sporná tvrzení (např. že metoda LIBS má lepší hloubkové rozlišení než metoda SIMS nebo že analýza půd patří mezi biologické aplikace). Na straně 31. je v textu odkaz na obrázek ??, který neexistuje. Taktéž je poněkud matoucí, že text pro obrázek 3.8 je pod obrázkem 3.7 a obrázek 3.8 je až v další kapitole (str. 40). Některé internetové odkazy v seznamu literatury odkazují na neplatné stránky. Uvedené chyby však nejsou zásadního charakteru a nijak významně nesnižují kvalitu předložené práce. Škoda ovšem je, že se v rámci práce nepodařilo celý systém zapojit a plně zprovoznit a provést náležitá testování.

eVSKP id 117129