diplomová práce

Optimalizace procedury měření optického záření rozptýleného pevnými tělesy prováděného scattermeterem

Text práce 9.27 MB Příloha 10.9 MB

Autor práce: Ing. Jakub Klus, Ph.D.

Ak. rok: 2012/2013

Vedoucí: prof. RNDr. Miloslav Ohlídal, CSc.

Oponent: prof. Ing. Jozef Kaiser, Ph.D.

Abstrakt:

Tato práce se zabývá optimalizací procedury měření optického záření rozptýleného pevnými tělesy prováděného pomocí scatterometru. V práci je popsáno několik metod použitelných k nalezení souboru pozic nepřekrývajících se kruhových detektorů na povrchu polokoule (i koule). Výsledky práce jsou aplikovány na samotný meřicí přístroj a je ukázána shoda experimentálních výsledku získaných před i po optimalizaci. Výhodu nového uspořádání lze nalézt především v převedení dřívejšího způsobu měření na
soubor nezávislých měření, což má význam pro matematické zpracování výsledků.

Klíčová slova:

Rozptyl elektromagnetického záření, scattermeter, drsné povrchy, solární články

Termín obhajoby

18.6.2013

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaAznamka

Klasifikace

A

Jazyk práce

angličtina

Fakulta

Ústav

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (M2A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (M-FIN)

Složení komise

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Student J. Klus projevil při řešení úkolů diplomové práce vysokou míru samostatnosti a invence. Řešil významný (víceméně matematický) úkol získat optimální soubor poloh detektoru unikátního (na FSI VUT v Brně vyrobeného) zařízení (SM II) pro měření rozptylu elektromagnetického záření povrchem pevných těles a dosáhl originálních výsledků rozšiřujících možnosti měření pomocí tohoto zařízení. Způsobem řešení zadaných úkolů prezentovaným v diplomové práci prokázal schopnost logického postupu pomocí adekvátních metod, schopnost interpretovat dosažené výsledky, vyvozovat z nich závěry a využívat odbornou literaturu. Práce je psána v anglickém jazyce. Její uspořádání je logické. Grafická úprava je na vysoké úrovni. Počet překlepů a nejasných formulací je zanedbatelný a nesnižuje kvalitu práce. Z dosažených výsledků si nejvíce cením následujících skutečností:
•    Oproti dosavadnímu stavu jsou nyní data získaná detektorem v jednotlivých polohách vzájemně nezávislá. To umožňuje interpolací získat data i v oblastech mezi měřicími pozicemi detektoru. Rovněž to umožňuje zabývat se analýzou nejistot měření zmíněným zařízením.
•    Dosažené výsledky významně rozšiřují možnosti uplatnění SM II v praxi. Nyní lze měřit celkový výkon elektromagnetického záření rozptýleného povrchem studovaného vzorku v reflexním i transmisním módu. Práce rovněž umožnila specifikovat požadavky na další vývoj SM II.
•    Výsledky byly využity při řešení projektu „ Barevné solární články s vysokou účinností pro architektonické aplikace (ev. č. FR-TI1/168, poskytovatel TA ČR).
Závěrem konstatuji, že diplomant splnil všechny požadavky a cíle zadání diplomové práce. Dle mého názoru jsou dosažené výsledky publikovatelné v zahraničním vědeckém časopisu s IF.
Předloženou diplomovou práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji známkou A.

V Brně 7. 6. 2013
prof. RNDr. Miloslav Ohlídal, CSc.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky 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 A
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Práce se zabývá tématikou, která je náročná, a směřuje k aplikacím, jako jsou např. hodnocení záchytu světla v solárních článcích. Cílem výzkumného snažení, ke kterému tato práce přispívá, je návrh nového procesu rozdělení a redukce celkového počtu pozic detektoru v přístroji pro měření rozptylu světla, dále optimalizace dráhy detektoru při měření a srovnávání dat získaných novou a starou procedurou měření.

Na základě předložené práce usuzuji, že diplomant prostudoval základní literaturu a také zvládl teorii a seznámil se s experimenty i jejich vyhodnocováním natolik, že získal potřebné předpoklady k tomu, aby mohl tvůrčím způsobem přispět k dalšímu pokroku v tomto náročném výzkumu. Na druhou stranu mi v práci chybí širší úvod do problematiky, a to jednak co se týče obecné roviny, tj. přehledu dostupných metod a technik, které se využívají v technické a vědecké praxi na měření rozptýleného záření, a dále, konkrétněji, co se týče technického řešení podobných přístrojů pro měření rozptylu světla vzhledem k přístroji, který je diskutován v předložené práci.

Úvod do problematiky (kapitoly 1 a 2) není rozpracován v dostatečné šíři. Následující teoretická část práce (kapitoly 3 až 5) je zpracována pečlivě a v návaznosti na předešlé práce na tomto zařízení. Další kapitoly (6 až 8) logicky navazují na teoretickou část a uvádějí hlavní výsledky práce. Devátá kapitola udává krátké shrnutí práce a taky jsou zde definovány příští úkoly, tj. analýza rozptylu chyb při měření. Tato část v práci citelně chybí, i když připouštím, že rozsahem by nejspíš přesahovala běžnou úroveň diplomových prací. 

Celá práce má velmi dobrou formální úroveň. Jazykovou úroveň neumím posoudit, pro mě byla práce srozumitelná. Kvalitu grafického provedení práce považuji rovněž za velice dobrou.

Diplomant splnil zadání práce na dobré úrovni, ale práce by v některých aspektech mohla být více vyvážená, proto ji také hodnotím klasifikačním stupněm

C – dobře.

K žádné části práce nemám zásadní námitky, dílčí jsem definoval v předešlém textu.
Do diskuze k práci uvádím následující dotazy:

Diplomant na str. 6 (kap. 2.3) uvádí s odkazem na literaturu [3], že použitý detektor je lineární. Mohl by v rámci diskuze uvést, v jakém spektrálním rozsahu toto tvrzení platí a jakým způsobem to bylo prověřeno?

Na str. 9 (kap. 3) v poznámce pod čarou je uvedeno, že od použití více detektorů (nebo detektorových polí) bylo upuštěno mimo jiné kvůli extrémně komplikované kalibraci. Pokud mají detektory lineární odezvu, v čem spočívá komplikovanost kalibrace?

V závěru práce (str. 55, kap. 9.) diplomant uvádí, že měření pomocí přístroje SM II a integrační koule dávají srovnatelné výsledky. K těmto měřením se využíval vzorek – křemíkový solární článek s pyramidální strukturou. Bylo provedeno podobné měření také s vhodným kalibračním standardem, když ano, jaké byly jeho výsledky a když ne, mohl by diplomant definovat vhodný kalibrační standard k takovým měřením?
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací B

Známka navržená oponentem: C