Browse
Recent Submissions
Now showing 1 - 5 of 11
- 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.
- ItemOptimalizace holografické metody pro měření topografie povrchuKaván, František; Psota Pavel, Ing. Ph.D. :61197Tato disertační práce se věnuje problematice měření tvaru a topografie povrchů pomocí digitální holografické metody. Zabývá se možnými problémy metody, hledáním jejích omezení a možným řešením a zlepšením parametrů metody. Je využíváno nejnovějších poznatků voblasti holografie, interferometrie, metrologie a přeladitelných laserů k dosažení vyššího rozsahu měření s co nejnižšími požadavky na drsnost, tvar a materiál měřeného objektu. To vše při zachování interferometrické přesnosti. Byla vyvinuta nová absolutní metoda měření topografie povrchu a vylepšena s využitím znalostí z jiných holografických a interferometrických metod. Dále byla provedena analýza chyb metody a s jejím využitím byla navržena nová sestava pro univerzálnější měření optických freeform ploch. Při jejím návrhu bylo využito stávajících znalostí z jiných metod i čerstvě nabytých zkušeností z analýzy chyb, což umožnilo zpřesnění a zrychlení měření i vyšší možnost automatizace některých procesů.
- ItemJednosnímkové kompresní hyperspektrální zobrazování s použitím kódované aperturyHlubuček, Jiří; Žídek Karel, doc. RNDr. Ph.D. :65590Tato práce představuje nový způsob získání chemické informace na dálku s kompresí hyperspektrální datakrychle přímo v průběhu měření. Toho je docíleno díky nové technice založené na jediném snímku z detektoru, tak zvané CASSI (Coded Aperture Snapshot Spectral Imaging). Kódovaná apertura umožňuje implementovat moderní techniku zpracování signálu s použitím algoritmu - komprimované snímání. Tato metoda je schopna zachytit kompletní hyperspektrální informaci v jediný okamžik bez nutnosti skenování a dosahuje daleko větší optické propustnosti než její standardní, na skenování založené protějšky. Použitím CASSI je možné získat měřenou informaci rychleji než pomocí tradičních systémů, s použitím relativně jednoduchého optického uspořádání. V této práci byla CASSI metoda vylepšena pro možnost hyperspektrálního zobrazování na širokém spektrálním rozsahu v oblasti infračerveného spektra.
- ItemControl of Continuous Casting Process Based on Two-Dimensional Flow Field MeasurementsAbouelazayem, Shereen; ; Hlava Jaroslav, doc. Dr. Ing. Skolitel : 54948Two-dimensional flow field measurement allows us to obtain detailed information about the processes inside the continuous casting mould. This is very important because the flow phenomena in the mould are complex, and they significantly affect the steel quality. For this reason, control based on two-dimensional flow monitoring has a great potential to achieve substantial improvement over the conventional continuous casting control. Two-dimensional flow field measurement provides large amounts of measurement data distributed within the whole cross-section of the mould. An experimental setup of the continuous casting process called Mini-LIMMCAST located in Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Dresden, Germany, is used for this thesis. This thesis examines two alternatives of flow measurement sensors: Ultrasound Doppler Velocimetry (UDV) and Contactless Inductive Flow Tomography (CIFT). Both sensor variants can obtain information on the velocity profile in the mould. Two approaches were considered to create the process model needed for model-based control: a spatially discretized version of a model based on partial differential equations and computational fluid dynamics and a model obtained using system identification methods. In the end, system identification proved to be more fruitful for the aim of creating the model-based controller. Specific features of the flow were parametrized to obtain the needed controlled variables and outputs of identified models. These features are mainly related to the exiting jet angle and the meniscus velocity. The manipulated variables considered are electromagnetic brake current and stopper rod position. Model predictive control in several versions was used as the main control approach, and the results of simulation experiments demonstrate that the model predictive controller can control the flow and achieve the optimum flow structures in the mould using UDV. CIFT measurements can provide similar velocity profiles. However, further technical developments in the CIFT sensor signal processing, such as compensating for the effects of the strong and time-varying magnetic field of the electromagnetic brake on CIFT measurements, are necessary if this sensor is to be used for closed-loop control.
- ItemŠiroce přeladitelná objemová cívka určená k zobrazování malých hlodavců pomocí magnetické rezonanceVít, Martin; ; Jirák Daniel, doc. Ing. Ph.D. Skolitel : 64078Disertační práce pojednává o nové konstrukci vysoce sensitivní radiofrekvenční objemové cívky určené pro in vivo 1H/19F zobrazování a spektroskopii malých laboratorních zvířat s využitím 4,7 T experimentálního spektrometru magnetické rezonance. Hlavní myšlenkou práce je vylepšení běžného způsobu ladění objemových radiofrekvenčních cívek pro MRI. Zlepšení spočívá v novém technologickém přístupu, který umožní nastavení pracovní frekvence v relativně širokém frekvenčním rozsahu. Díky tomu bude možno snímat jak jádra 19F při frekvenci 188 MHz, tak jádra 1H při frekvenci 200 MHz. Těchto vlastností je možné dosáhnout i u konvenčně konstruovaných radiofrekvenčních cívek, avšak není již možno dodržet vysokou homogenitu radiofrekvenčního pole B1. Představená cívka tak vyniká především na poli homogenity MR snímků a dalších MR experimentů, což je velmi důležitý parametr stroje MRI a to zejména pro kvantifikační měření zkoumaných vzorků. Podle teoretických a praktických poznatků z experimentální práce bylo navrženo několik variant konstrukce, které byly optimalizovány až do výsledné podoby cívky popsané a realizované v rámci disertační práce. S vytvořenou cívkou bylo provedeno množství in vitro a in vivo experimentů, z nichž jeden vybraný, jako příklad využití, je popsán v závěru práce.
- «
- 1 (current)
- 2
- 3
- »