diplomová práce

Pozorování amplitudových a fázových předmětů přes rozptylující prostředí pomocí holografického mikroskopu s kontrolovatelnou koherencí

Text práce 5.89 MB

Autor práce: Ing. Adam Effenberger

Ak. rok: 2014/2015

Vedoucí: Mgr. Věra Kollárová, Ph.D.

Oponent: Ing. Martin Lošťák, Ph.D.

Abstrakt:

Diplomová práce se zabývá pozorováním fázových a amplitudových předmětů skrze difuzní prostředí pomocí holografického mikroskopu s kontrolovatelnou koherencí (CCHM).
V práci je stručně shrnuta historie vývoje holografického mikroskopu s kontrolovatelnou koherencí, je zde popsána jeho konstrukce a výhody oproti běžnému světelnému mikroskopu a vysvětlen princip zpracování hologramu. V experimentální části je ověřena možnost kvantitativního fázového zobrazení skrze rozptylující vrstvu tvořenou zmatněným krycím sklíčkem, a to jak pomocí balistického, tak difuzního světla. Je také demonstrováno, jak významně se může lišit obraz amplitudového předmětu zobrazeného přes difuzní prostředí pomocí CCHM od obrazu získaného klasickým světelným mikroskopem.

Klíčová slova:

koherencí řízená holografická mikroskopie, difuzní světlo, koherenční brána

Termín obhajoby

23.6.2015

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaDznamka

Klasifikace

D

Jazyk práce

čeština

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)

Diplomová práce Adama Effenbergera se zabývá experimentálním ověřením zobrazování dvourozměrných předmětů přes rozptylující vrstvy, a to pomocí holografického mikroskopu s kontrolovatelnou koherencí (CCHM). Větší znalost chování zobrazení vzorku (zejména potom zobrazené fáze) přes difuzní prostředí je důležitá pro využití mikroskopu v aplikacích.
Práce obsahuje 45 stran, je rozdělena do šesti kapitol, za kterými následuje seznam použité literatury, seznam zkratek a dodatky. Pátá kapitola představuje vlastní přínos diplomanta – experimentální ověření zobrazení fázového a amplitudového vzorku přes 3 typy difuzorů (slabý, středně silný a silný).
Práce je logicky uspořádaná, je psána srozumitelně, s minimem překlepů či gramatických chyb. Místy však obsahuje formální chyby, jako například chyby v teoretické části (špatně označené veličiny), nejednoznačné citování literatury (zejména článků), chybí popisky tabulek, chybí odkaz na obrázek 13 v textu. Výsledky fáze pro čtverce o hloubce 2 µm se v obrázcích 24, 30, 32 a 34  a v příslušných tabulkách neshodují.  V některých částech chybí větší propracovanost a nadhled, např. v kapitole 2, která mi připadá příliš stručná, nebo v kapitole 4. Zde bych doporučila lépe popsat a vysvětlit, jaké výsledky a očekávání vyplývají z teoretického popisu a numerických simulací, aby bylo zřejmé, kam směřuje experimentální ověřování. Z textu přímo nevyplývá vzdálenost a poloha difuzoru vzhledem ke vzorku. Rozumím tomu tak, že výsledky jsou uvedeny pro difuzor umístěný mezi vzorek a objektiv. Je škoda, že pro úplnost tyto výsledky nebyly srovnány s hodnotami, jaké se dají získat, když difuzor leží nad vzorkem.
Diplomant nicméně pracoval samostatně, v laboratoři se naučil pracovat s koherencí řízeným holografickým mikroskopem, a to nejenom jako běžný uživatel, ale snažil se více porozumět fungování přístroje  a pochopit, jakým způsobem jsou v mikroskopu vyhodnocována data. Díky tomu občas dával zpětnou vazbu, která je užitečná, neboť software mikroskopu se stále vyvíjí.  Nad získanými výsledky přemýšlel a v případě nesrovnalostí otázky a problémy konzultoval s kolegy z laboratoře Experimentální biofotoniky. V práci se mi líbí např. demonstrační obrázky  39 – 42, dále srovnání a rozbor fázových obrazů získaných pomocí balistického a difuzního světla. Domnívám se, že diplomant téma zpracoval dobře, jen některé části mohly být více a hlouběji propracovány.
I přes výše uvedené výtky doporučuji práci k obhajobě a navrhuji hodnocení C.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací C
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Známka navržená vedoucím: C

Diplomová práce studenta Adama Effenbergera pojednává o zobrazování skrze rozptylující prostředí v koherencí řízeném holografickém mikroskopu (CCHM). Téma práce považuji za mimořádně důležité hned z několika důvodů. Prvním důvodem je fakt, že možnost zobrazení v optické mikroskopii přes rozptylná prostředí je zásadní  při pozorování biologických objektů. Dalším důvodem je to, že pozorování přes rozptylná prostředí  v CCHM představuje velmi  důležitou výhodu tohoto mikroskopu oproti jiným technikám. Popis a pochopení principu zobrazení CCHM přes kalná (rozptylná) prostředí  a stejně tak experimenty, které zjišťují parametry a limity takového zobrazení, jsou velmi důležité pro reálné aplikace. Autor navíc v práci ukázal zobrazení přes natolik difuzní objekty, přes které nebylo předtím možné v CCHM zobrazovat.

Diplomová práce splňuje vytyčené cíle, je po formální stránce správně zpracována. Je napsána přehledně a čtivě a plynou z ní jasné závěry, které jsou podstatné pro další práci v této problematice. 
Chyby, které se v práci vyskytují, jsou spíše z důvodu přehlédnutí než systematické. Například v tabulce 30 je uvedena hodnota -8 rad, ačkoli v grafu je jasně vidět -2 rad, tato chyba se opakuje. Autor taktéž nikde neuvádí, jaká je vzdálenost vzorku od difuzoru, či v jaké poloze je vzorek vůči objektivu a difuzoru. V seznamu citací je též několik chyb z nepozornosti. Z gramatického hlediska je ovšem práce velmi zdařilá a téměř bez chyb.


Z níže uvedených důvodů práci tedy rozhodně doporučuji k obhajobě a hodnotím ji stupněm B.

Na závěr bych pouze přidal několik podnětů k diskuzi:
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací C

Známka navržená oponentem: B