Rok 2022
Permanent URI for this collection
Browse
Browsing Rok 2022 by Author "Junek, Jiří"
Now showing 1 - 1 of 1
Results Per Page
Sort Options
- ItemZobrazování doby života fluorescence metodou RATS v konfiguraci jedno-pixelové kameryJunek, Jiří; Žídek Karel, doc. RNDr. Ph.D. :65590Zobrazování doby života fluorescence (FLIM) patří mezi hojně rozšířené přístupy pro analýzu materiálů v široké škále výzkumných témat. Je však vždy nutné zvolit vhodnou principiální metodu pro měření dynamiky fotoluminiscence (PL) vzhledem k měřenému vzorku. V rámci dizertační práce je představen návrh nové robustní metody, kde není nutná předběžná znalost PL dynamiky vzorku. Princip využívá náhodně modulovaný excitační signál, což umožňuje měřit dohasínání na širokém rozsahu frekvencí v rámci jedné datové sady. To zaručuje přesnou rekonstrukci multi-exponenciální křivky dohasínání PL. Metoda získala název RATS z anglického "Random temporal signals". Pro účely FLIM lze metodu RATS přenést do 2D snímání například pomocí konfigurace jedno-pixelové kamery (SPC). Zde jsou prezentovány dvě optické uspořádání metody RATS využívající SPC. První z nich využívá dvou difusorů (dvakrát rozptýlené světlo), které jednak zajistí náhodnost časového signálu, ale i náhodné prostorové osvětlení měřeného vzorku -- stěžejní pro rekonstrukci SPC scény. Druhé optické uspořádání je implementace metody RATS do SPC mikroskopu, kde je prostorová náhodnost zajištěna digitálně ovládaným mikro-zrcátkovým čipem (DMD) a časová náhodnost je zajištěn náhodně digitálně modulovaným laserem. Kromě toho práce představuje dva rekonstrukční přístupy FLIM spektrogramu. První z nich se blíží standardním přístupům rekonstrukce spektrogramu FLIM v SPC. Proto sdílí podobné vlastnosti, jako je počet nutných rekonstrukcí vedoucí k dlouhé době výpočetního zpracování výsledků. Druhý z navrhovaných rekonstrukčních přístupů však potřebuje pouze tolik rekonstrukcí, kolik je dílčích životů dohasínání obsaženo v multi-exponenciální křivce PL dohasínání (obvykle bi-, tri-). To výrazně šetří čas následného zpracování. Navíc umožňuje zobrazení amplitudových map jednotlivých životů PL, což může být přínosné pro výzkum materiálového inženýrství. Oba přístupy jsou analyzovány pomocí simulací z hlediska šumových charakteristik a jsou vzájemně porovnávány. Nakonec jsou uvedeny myšlenky přímé rekonstrukce parametrů multi-exponenciálních kři-vek dohasínání v případech se šumem. První návrh, založený na řešení nedourčeného systému, očekává řídké řešení. Poskytuje přesné výsledky, ale není vhodný pro systém se šumem. Druhý návrh, využívá hlubokého učení a ukazuje na možnost získat hledané parametry dohasínání i v systému se šumem. Hladina šumu (0-1%) navíc neovlivňuje přesnost zjištěných parametrů. Tyto přístupy by nahradily regresní zpracování a dále zjednodušily metodu.