Search

Cílem diplomové práce byla charakterizace plazmatem aktivované vody (PAW) připravené pomocí dielektrického bariérového výboje za atmosférického tlaku a vyhodnocení jejího vlivu na půdní enzymatickou aktivitu ve vzorku černozemě s obsahem chemicky aktivních látek s dlouhou dobou života, tzv. long life species. K tomuto účelu byla na základě literárních rešerší zvolena metoda tzv. nádobových pokusů. Ke zjištění celkové půdní mikrobiální aktivity byla stanovena aktivita enzymu dehydrogenázy (DHA) ve vzorcích půdy zalévaných plazmatem aktivovanou vodou s různou dobou aktivace. Enzym dehydrogenáza je řazen do skupiny oxidoreduktáz a jeho aktivita je vhodným ukazatelem pro stanovení aktivní biologické činnosti v půdě. V této práci byly stanoveny hodnoty aktivity dehydrogenázy pro PAW ošetřenou výbojem po dobu 2 minut 2,3 g/gh, pro PAW ošetřenou výbojem po dobu 5 minut 2,7 g/gh a pro PAW ošetřenou po dobu 10 minut 3,5 g/gh. Ve srovnávacím vzorku zalévaném destilovanou vodou byla hodnota dehydrogenázové aktivity stanovena 2,5 g/gh. Na základě celkové analýzy bylo zjištěno, že nedochází k negativnímu ovlivňování enzymatické aktivity v půdě navzdory široké škále potvrzení o antimikrobiálních účincích PAW., The aim of this thesis was the characterization of plasma activated water (PAW) prepared by dielectric barrier discharge under atmospheric pressure and the evaluation of its effect on soil enzymatic activity in a black soil sample, which contains chemically active substances so-called long life species. For this purpose, the pot experiment was chosen based on literature research. Dehydrogenase (DHA) enzyme activity was investigated to determine total soil microbial activity in soil samples watered with plasma activated water with different activation times. Dehydrogenase belongs to the group of oxidoreductases and its activity is a suitable indicator of active biological activity in the soil. In this work, the values of dehydrogenase activity were determined for PAW with 2 minute treatment 2,3 g/gh, for PAW with 5 minutes treatment 2,7 g/gh and for PAW treated with plasma discharge for 10 minutes 3,5 g/gh. In the comparative sample, which was watered with distilled water, the value of dehydrogenase activity was determined to be 2,5 g/gh. Based on the overall analysis, it was found that there is no negative influence on the enzymatic activity in the soil despite the wide range of confirmation of the antimicrobial effects of PAW.

Táto bakalárska práca je zameraná na využitie sterilizačných účinkov nízkoteplotnej plazmy voči grampozitívnej, anaeróbnej nesporulujúcej baktérii Propionibacterium acnes. Proces sterilizácie plazmou je rýchly, účinný, netoxický, šetrný k životnému prostrediu, nákladovo efektívny a bezpečný nielen pre obsluhujúci personál, ale hlavne pre pacienta. Ďalšou výhodou využitia nízkoteplotnej plazmy je podpora proliferácie buniek a hojenie rán. V experimentálnej časti sa práca zaoberá dokazovaním negatívneho účinku nízkoteplotnej plazmy na baktériu Propionibacterium acnes, ktorá spôsobuje hnisavý zápal. Táto baktéria bola očkovaná v rôznych koncentráciách na kultivačnej pôde a ošetrovaná plazmou vo vzdialenosti 1 mm od povrchu agaru. Pre generáciu plazmy boli použité dve plazmové zariadenia. Jedným bol tradičný pochodňový výboj, druhý potom pracujúci na princípe výboja s povrchovou vlnou. Mikrovlnný výboj bol generovaný v argóne pri výkone 9 W, prietoku plynu 5 l/min a pri chladení vodou, aby nedošlo k termálnemu ovplyvneniu ošetrovaného povrchu. Z dosiahnutých výsledkov možno konštatovať, že boli v tejto práci potvrdené sterilizačné účinky nízkoteplotnej plazmy na grampozitívnu, anaeróbnu nesporulujúcu baktériu Propionibacterium acnes., This bachelor thesis is focused on sterilization effects of low temperature plasma on grampositive, anaerobic non-sporulating bacteria Propionibacterium acnes. The plasma sterilization process is fast, effective, non-toxic, environmentally friendly, cost- effective and safe not only for servicing staff, but mainly for the patient. Another advantage of using low temperature plasma is the promotion of cell proliferation and wound healing. The experimental part is conducted to provide an inhibition effect of low-temperature plasma on the Propionibacterium acnes bacterium that causes a purulent inflammation. This bacteria was inoculated in various concentrations on culture soil and treated by plasma at a distance of 1 mm from the agar surface. Two plasma devices were used for plasma generation. One of them was a traditional torch discharge, the second one was based on the surface wave discharge. The microwave discharge was generated in argon at a power of 9 W, gas flow rate of 5 l/min and with water cooling to avoid thermal effects on the treated surface. From the achieved results it can be stated that the low temperature plasma has sterilization effects on a grampositive, anaerobic non-sporulating bacteriu Propionibacterium acnes.

Bakalářská práce se zabývá optickou emisní spektroskopií dohasínajícího dusíkového plazmatu se stopovou příměsí kovů. Zkoumaným vzorkem zaváděným do nízkoteplotního plazmatu byl zinek a chlorid cíničitý. Jako diagnostická metoda byla zvolena optická emisní spektroskopie, jako jedna z nejjednodušších metod diagnostiky plazmatu. Teoretická část je zaměřena na informace o plazmatu a procesech v něm probíhajících. Rovněž je diskutována problematika dohasínajícího plazmatu a optické emisní spektroskopie. Samotné měření je provedeno v proudícím režimu využívajícího stejnosměrného doutnavého výboje za sníženého tlaku. Intenzity vybraných dusíkových pásů a atomárních čar jsou pozorovány v závislosti na příměsi kovu. Byl navržen jednoduchý mechanismus vysvětlující pozorované závislosti. Jsou ukázány možné mechanismy excitace atomů během dohasínání., The bachelor´s thesis deals with the optical emission spectroscopy of the nitrogen post-discharge with metal trace impurity. The analysed sample introduced to the low-temperature plasma was zinc vapor and stannic chloride. As a diagnostic method was choosen optical emission spectroscopy as one of the simplest plasma diagnostic methods. The teoretical part is aimed to information about plasma and processes in the plasma. The special focus is deald for post-discharged plasma and the optical emission spectroscopy. Measurement itself is implemented in flowing regime of DC post-discharge under low pressure. The intensities of selected nitrogen bands and atomic lines are observed as a function of metal vapor presence. The simplified mechanism of the observed phenomen is presented. The possible excitation mechanisms are shown of metallic atoms during the post-discharge.

Předmětem této diplomové práce je zkoumání vlivu mikrovlnného výboje na hojení kožních defektů. V této práci byl použit mikrovlnný výboj buzený povrchovou vlnou v argonu a pochodňový výboj s přímým prouděním argonu za specifických podmínek. Teoretická část je zaměřena na základní informace o plazmatu a procesech v něm probíhajících. Plazma generuje řadu aktivních částic, jako jsou hydroxylové radikály, radikály oxidů dusíku, excitovaných molekul dusíku, atomárního dusíku, argonu a kyslíku. Všechny tyto částice společně s fotony generovanými plazmatem jsou využitelné v biomedicínských aplikacích, jejich přehled je v teoretické části také uveden. Experimentální část je zaměřena na porovnání vlivu léčení pochodňovým výbojem a výbojem buzený povrchovou vlnou. Oba systémy byly využity pro ošetření uměle vytvořených kožních ran na modelových laboratorních myších, přičemž průběh hojení ran byl sledován po dobu tří týdnů od aplikace plazmatu na ránu. V obou případech bylo prokázáno zrychlení hojení, přičemž aplikace pochodňového výboje byla efektivnější. Dále proběhlo stanovení přítomnosti aktivních částic pomocí optické emisní spektroskopie. Na tomto základě pak byly určeny i vybrané parametry samotného plazmatu – teplota elektronů, rotační a vibrační teplota. Pro určení role různých aktivních částic v procesu hojení byly provedeny experimenty s působením obou plazmových systémů na indigem obarvenou modelovou kůži. Výsledky ukázaly, že v procesu hojení ran je důležitá přímá interakce plazmatu s ránou, záření emitované plazmatem samo o sobě nevyvolává žádné zásadní efekty. Nakonec byl pochodňový výboj sledován za vybraných podmínek i pomocí ultrarychlé kamery., The aim of the Master thesis is the investigation of the influence of microwave discharge for skin wound healing. Microwave discharge used for this work was argon microwave plasma generated by the surface wave and direct vortex torch. The theoretical part is focused on basic information about plasma and processes that occur in plasma discharge under specific conditions. Plasma generates various active particles such as hydroxyl radicals, nitric oxide radicals, excited nitrogen molecules, atomic nitrogen, argon and oxygen. All of these particles together with plasma generated photons are usable in biomedical applications and summary of them is shown in the theoretical part. The experimental part is focused on the comparison of torch discharge and microwave plasma generated surface wave in skin wound healing. The model wounds on laboratory mousses were treated by plasma and wound healing was examined during 3 weeks after the plasma treatment. Both plasma systems showed healing acceleration. Application of torch discharge was proved to be the most effective method in the healing of skin defects. Additionally, determination of active particles was taken by optical emission spectroscopy. Based on these measurements, plasma parameters were determined: electron temparutare, rotational and vibrational temperatures. To determine role of different plasma active species, the treatment of indigo coloured artificial skin model was treated under various conditions by both plasma systems. Results show that the direct interaction between plasma particles is the main effect, role of radiation, only, is more or less negligible. Finally, the plasma vortex system was visualized using fast camera at selected powers and gas flows.

Depozice tenkých vrstev je jednou z nejrozšířenějších aplikací pro změnu povrchových vlastností nejrůznějších materiálů. Tato diplomová práce se zabývá diagnostikou tenkých vrstev, které vznikly technikou PECVD. Pro depozici tenkých vrstev bylo využito kapacitně vázaného RF plazmatu za sníženého tlaku. Jako prekurzor byl použit tetrafluormetan (CF4) s příměsí vodíku (H2). Cílem práce bylo nalézt optimální podmínky pro vytvoření hydrofobní tenké vrstvy na povrchu polymeru NOA. Depozice byly prováděny v kontinuálním i pulzním režimu výboje s různou střídou. Depoziční proces byl monitorován pomocí optické emisní spektroskopie a in situ hmotnostní spektrometrie. Vytvořené tenké vrstvy byly charakterizovány pomocí měření kontaktního úhlu, rentgenové fotoelektronové spektroskopie, infračervené spektroskopie a optické elipsometrie. Byly sledovány vlivy použitého režimu výboje a výkonu a složení směsí reakčních plynů. Kontaktní úhel byl nejvyšší pro depozice v kontinuálním režimu. Pomocí hmotnostní spektrometrie a optické emisní spektrokopie byly sledovány rozkladné procesy uvnitř reaktoru. Rentgenová fotoelektronová spektroskopie poskytla údaje o chemických vazbách zastoupených na povrchu vzorku. Byly to především skupiny C – C/C – H, C – O, O = C – O pro vzorek bez vrstvy. Po depozici se objevily také další vazby a to C – CF, CF2, CF3. Elipsometricky byla zjištěna tloušťka tenké vrstvy okolo 8,2 nm. Zjištěné výsledky lze použít jako základ pro další, rozšířené studium problematiky plazmochemicky připravených tenkých fluorokarbonových vrstev a jejich vlastností., Deposition of thin films is one of the most widespread applications used for the changes of surface properties of various materials. This diploma thesis is focused on diagnosing of thin film generated by a PECVD technique. The capacitively coupled RF discharge at low pressure was used for the thin films deposition using tetrafluoromethane (CF4) with addition of hydrogen (H2) as a precursor. The aim of the work was the search of optimal conditions for a hydrophobic thin layer preparation on the surface of polymer NOA. The depositions were performed in continuous and pulsed mode with different duty cycle. The discharge was monitored using optical emission spectroscopy and in situ mass spectrometry. Thin films structure and properties were characterized using water contact angle measurements, X-ray photoelectron spectroscopy, infrared spectroscopy and optical ellipsometry. The influence of varying power, gas mixture composition and discharge mode were investigated. Water contact angle was the highest for a deposition in a continuous mode. Decomposition processes inside the reactor were observed by using mass spectrometry and optical emission spektrokopie. X-ray photoelectron spectroscopy provided information about the chemical bonds represented on the surface of sample. These were mainly C – C/C – H, C – O, O = C - O groups for sample without layer. Other chemical bonds were observed after the deposition. These were mainly C – CF, CF2 and CF3 groups. The film thickness of about 8,2 nanometers was measured by optical ellipsometry. The obtained results may be used as a fundament for further more advanced study of plasma chemically prepared thin fluorocarbon films and their properties.

Jednou z významných etap historie lidstva je bezesporu doba bronzová, na našem území datována 1900 – 800 př. n. l. V této době bylo vyráběno mnoho předmětů z bronzu, např. meče, kopí, dýky, ozdoby, šperky. Tyto artefakty jsou dnes nacházeny archeology při vykopávkách po celém světě. V průběhu let docházelo k působení rozmanitých druhů látek a prostředí a výsledkem je rozsáhlá koroze použitého materiálu. Abychom mohli lépe pochopit kulturu a zvyky našich předků, je nezbytné důkladné odstranění koroze a prozkoumání těchto předmětů. V této bakalářské práci se zabýváme odstraňováním modelových korozních vrstev bronzu redukcí nízkoteplotním vodíkovým plazmatem. Metoda plazmochemické redukce se vyvinula v osmdesátých letech minulého století a v současnosti se dále rychle rozvíjí. Bohužel mechanismus procesu není doposud přesně znám. Příprava modelové korozní vrstvy probíhala následujícím způsobem: bronzové kvádry (hmotnost cca 80 g) byly obroušeny na elektrické brusce (byl použit brusný papír 280 a poté 600). Takto ošetřené vzorky byly opláchnuty ethanolem, osušeny fénem a vloženy do uzavíratelných igelitových pytlíků. Na dno exsikátoru byla umístěna Petriho miska a do ní bylo nalito 20 ml kyseliny chlorovodíkové. Nad miskou se nacházel děrovaný keramický rošt, na který byly umístěny vzorky. Uzavřený exsikátor se během korodování nacházel ve tmě při laboratorní teplotě. Pro urychlení korozního procesu byly vzorky v exsikátoru ještě přímo pokapány kyselinou chlorovodíkovou. Plazmochemické ošetření probíhalo ve válcovém reaktoru z křemenného skla s vně umístěnými měděnými elektrodami. Byl použit RF (13,54 MHz) nízkotlaký výboj ve vodíku. Pro každý vzorek byly voleny jiné podmínky: výkon (50 – 300 W), pulzní (střídá 10 - 25 %) nebo kontinuální režim. Během redukce byla pomocí optické emisní spektroskopie sledována závislost intenzity záření OH- radikálu na čase. Pokles na 1/10 maximální hodnoty byl impulsem k ukončení experimentu. V závislosti na tomto kritériu byla doba oše, One of the important stages of the human history is certainly Bronze Age, on our territory dated 1900 - 800 BC. At that times, it was produced many objects of bronze, such as swords, spears, daggers, ornaments, jewelry. These artifacts are now found by archaeologists in excavations around the whole world. During the years there was an exposure to various types of substances and the environment and result in extensive corrosion of the used materials. To better understand the culture and traditions of our ancestors, it is necessary to carefully eliminate the corrosion and thorough inspection of these subjects. In this work, we consider the model corrosion layers removal by reduction in low-temperature hydrogen plasma. Plasma chemical reduction method was developed during the eighties years of last century and currently is further rapidly improved. Unfortunately, the process mechanism is not yet precisely known. Preparation of model corrosion layers were as follows: bronze blocks (weight approximately 80 g) were sharpend by electrical grinding machine (used paper 280 and then 600). Thus treated samples were rinsed in ethanol, dryed by hot dryer and stored in plastic bags. A Petri dish was placed at the bottom of the desiccator and it was poured by 20 ml of concentrated hydrochloric acid. Above the bowl has punched ceramic grid, on which the samples were placed. Closed desiccator was placed in darkness at the ambient laboratory temperature. To accelerate the samples corrosion process in a desiccator, the samples were sprinkled with acid. Plasma chemical treatment was carried out in a cylindrical reactor of quartz glass with outer copper electrodes. The RF (13.54 MHz) capacitivelly coupled plasma was used for the samples treatment. For each sample have been selected specific conditions: power (50 - 300 W), pulse (duty cycle of 10 – 25 %) or continuous mode. The optical emission spectroscopy monitored dependence of OH- intensity during the reduction. The decrease to the 1

Diplomová práce se zabývá studiem kompozitu PP a částicového plnivo, konkrétně jako částicové plnivo byl použit komerčně dostupný CaCO3 (SOCAL 31). Cílem práce bylo nalezení nových postupů a technologií povrchové úpravy plniva z důvodů zajištění lepších užitných vlastností kompozitních materiálů. K povrchovému ošetření plniva byl využit plazmový výboj za atmosférického tlaku. Plnivo bylo dále analyzováno pomocí sedimentační analýzy, turbidimetrie, infračervené mikroskopie (FT-IR), rentgenové difrakční analýzy (XRD), skenovací elektronové mikroskopie (SEM), transmisní elektronové mikroskopie (TEM) a distribuce velikosti částic pomocí laserové difrakce. Kompozity s různým objemovým podílem plniva byly připraveny v PIB a poté studovány krátkodobými testy. Dále byl studován vliv adhezní vrstvy na lomově mechanické vlastnosti připraveného kompozitu. Vzhledem k experimentální náročnosti nebylo možné realizovat dlouhodobé mechanické vlastnosti., The diploma thesis studies composite of PP and filler particle. As a particle filler was used commercially available CaCO3 (SOCAL 31). The submitted thesis had a goal to find new approaches and technologies of filler surface treatment in order to improve properties of composite materials. The plasma discharge behind static pressure was used for the surface treatment of the fillers. These fillers were afterwards analyzed by using of sedimentation analysis, turbidimetry, infra-red spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction analysis (XRD), scan electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy and particle size distribution by laser diffraction. The composites with various volume parts of the fillers were prepared in PIB and studied by short-time tests. Furthermore, the influence of an adhesive layer on fracture mechanical properties of prepared composite was study. Regarding to experimental demand, there was not possible to realize long-term mechanical properties.

Diplomová práce se v teoretické části zaměřuje na obecnou problematiku koroze a možnosti korozní ochrany. Podrobněji je v rámci úpravy kovových materiálů popsána metoda fosfátování a následného elektrostatického lakování, které jsou využity v experimentální části diplomové práce. Dále se práce zaměřuje na testování korozní odolnosti kovových materiálů v umělých atmosférách a jejich následné vyhodnocení. Praktická část se zaměřuje na konkrétní povrchovou úpravu a je vytvořena ve spolupráci soukromé firmy IDEAL-Trade Service, spol. s r.o. Jejím cílem je na základě požádavků jejich zákazníků optimalizovat proces Zr-fosfátovací předúpravy za účelem zvýšení korozní odolnosti materiálu. Na počátku byla provedena rentgenová difrakční analýza (XRD) vzorku z lakovací linky, ve které byl využit zmiňovaný Zr-fosfátovací proces. Dále byl sestaven jednoduchý laboratorní model uvedeného procesu. Na jednotlivých vzorcích, na kterých byla prováděna povrchová úprava, byla vždy změněna koncentrace lázně a její pH. Dále bylo do přípravku přidáno aditivum a sledován vliv na výsledné vlastnosti. Pro výběr aditiva byla provedena prvková analýza metodou induktivně vázaného plazmatu (ICP) staré a nové fosfátovací lázně, která byla používána v lakovací lince., The theoretical part of this master thesis summarizes the issue of surface treatment of metallic material with a focus on corrosion protection. It describes corrosion and divides the corrosion protection possibilities, focusing primarily on the way of creating protective surfaces, which is currently the most widespread method. From this category, the phosphating and electrostatic coating are described in more detail, because these methods are used later in the experimental part. It also deals with the methodology of corrosion testing and evaluation of corrosion. The practical part focuses on specific and selected surface treatment and is based on the requirements of private company IDEAL-Trade Service, spol. s r.o. Its goal is to optimize Zr-phosphate chemical pretreatment to increase the corrosion resistance of the material. In the begging, the X-ray diffraction analysis (XRD) of sample from coating line was performed using aforementioned Zr-phospating process. Then, a simple laboratory model of the process was constructed. For individual treated samples, the concentration of the bath and its pH were always altered. Furthermore, the preparation solution was enhanced by additives and the effect on the resulting properties was monitored. For the selection of the additive, the elemental analysis by inductively coupled plasma (IPC) of the old and new phosphating bath in the coating line was used.

Podstatou předkládané práce je poskytnout standardní termodynamické funkce (STF) pro výpočet složení a termodynamických vlastností nízkoteplotního plazmatu a též metoda pro takový výpočet používající získané STF za podmínek neideálního plazmatu. S ohledem na další aplikace v modelování jevů v termálním plazmatu je rozsah tlaků omezen na oblast od 0.01 bar do 100 bar a teploty 298.15-50 kK. Pro získání STF byla navržena metoda partiční funkce vycházející ze statistické mechaniky. Byl podán přehled posledního stavu v dané vědecké oblasti a teoretické základy nezbytné pro vytvoření metody spolu s diskusí problému divergence partiční funkce. Pro výpočet STF dvouatomových molekul byla použita metoda přímé sumace, zatímco pro větší molekuly byl obecně přijat model tuhého rotoru a harmonického oscilátoru. Spektrální data potřebná pro výpočty byla převzata z literatury, případně ve vybraných případech vypočtena ab initio metodami kvantové chemie. Výsledné STF byly začleněny do již existujícího databázového systému a mohou sloužit jako vstupní data pro další termodynamické výpočty. Za účelem výpočtu složení a termodynamických vlastností neideálního homogenního plazmatu byla vypracována obecná metoda. Metoda je založena na minimalizaci celkové Gibbsovy energie pro výpočet za konstantního tlaku, případně Helhmholtzovy energie pro výpočet za konstantního objemu. Výpočetní algoritmus byl implementován do počítačového programu a použit na výpočet složení a termodynamických vlastností produktů disociace a ionizace SF6 s využitím získaných STF., The substance of present work is to provide standard thermodynamic functions (STF) of small size molecules for the calculation of the composition and thermodynamic properties of low-temperature plasma, and also method for such a calculation applying obtained STF under non-ideal plasma conditions. With a view to further application in modelling the phenomena in thermal plasma the range of pressures is limited to the region from 0.01 bar to 100 bar, and that of temperature to 298.15–50 kK. To obtain STF the method of partition function resulting from statistical mechanics was proposed. State of art in the given scientific area and theoretical basis of the statistical mechanics required for establishing of the proposed method together with discussion of partition function divergence problem have been reviewed. For the calculation of STF of diatomic molecules the method of direct summation has been employed, whereas, as for the larger size molecules, the rigid rotor and harmonic oscillator model have been generally adopted. The spectral data required for the calculations have been taken from literature, or, in selected cases, these have been computed by quantum chemistry ab initio techniques. The resulting STF have been included into already existing database system of thermodynamic properties and those can serve as input data for subsequent thermodynamic calculations. A general method has been worked out for the purpose of the computation of thermodynamic properties and composition of non-ideal homogenous plasma system in thermodynamic equilibrium. The method is based on minimizing total Gibbs energy to compute at constant pressure or Helmholtz energy to compute at constant volume. The computation algorithm was implemented into computer program and subsequently applied to the computation of the composition and thermodynamic properties of SF6 dissociation and ionization products using obtained STF.

Tato diplomová práce se zabývá analýzou povrchu a charakterizací optických vlastností tenkých vrstev vytvořených plazmovou polymerací hexamethyldisiloxanu (HMDSO) na křemíkovém podkladě v RF plazmatu v průmyslovém depozičním zařízení. Takto vytvořené vrstvy slouží jako ochranné povlaky na reflexní vrstvy v reflektorech automobilů nebo na solárních panelech. Teoretická část se zabývá plazmatem, jeho výskytem, vlastnostmi, diagnostikou a aplikací. Jsou zde zmiňovány tenké vrstvy, jejich tvorba a charakterizace i teoretické seznámení s monomerem (a skupinou, do které patří), ze kterého se tvoří zkoumaná vrstva. Jsou zde zmíněny i nejčastěji používané metody pro diagnostiku vrstev, jako je infračervená spektroskopie a elipsometrie. Jelikož dochází během používání k degradaci materiálu působením vnějších podmínek, zabýváme se i vlivem stárnutí a degradace vrstev na jejich vlastnosti. K tvorbě vrstev byla použita průmyslová depoziční komora AluMet 1800V firmy Leybold optics instalovaná ve firmě Zlín Precision. Vrstvy byly vytvářeny za různých podmínek, které byly voleny tak, aby byly blízké skutečným podmínkám používaným v technologii. Při depozicích byly použity různé výkony (2-5 kW) a byly realizovány série depozic pro různé průtoky monomeru. Dále byl studován vliv příměsi kyslíku na vytvářené vrstvy. Kvůli kontrole procesů probíhajících v plazmatu byla během depozice snímána optická emisní spektra spektrometrem Jobin Yvon Triax 320. Z každé série vzorků byla část dále podrobena expozici UV zářením (48 hodin při výkonu 0,68 W/m2 na vlnové délce 340 nm) za účelem simulace podmínek, které mohou ovlivňovat vlastnosti vrstev v praxi. Povrch byl zkoumán pomocí měření spektrální intenzity odraženého světla v různých úhlech pozorování. Spektra odraženého světla byla proměřena ve viditelné oblasti pro úhel mezi dopadajícím a odraženým paprskem 40-150° s krokem 10°. Bylo realizováno i měření různých vzorků pod stejným úhlem a zjišťovaly se vlivy podmínek na intenzitu odraženého, This thesis deals with surface analysis and characterization of optical features of thin films created by hexamethyldisiloxane (HMDSO) plasma polymerization on silicon wafers. The RF plasma industrial deposition equipment was used for the thin layers formation. These thin films serve as protective coatings on the reflective layer in the car light or solar panels. Theoretic part gives basic information about plasma, its occurrence, features, diagnostics and applications. Thin layers, their production and characterization are discussed here, too. Theoretic description of monomer material (including the group of other organosilicones) is also presented here. The FTIR spectroscopy and elipsometry are mentioned as the main methods for thin films characterisation. Because material during its practical use degrades due to external conditions, the influence of them on the thin layer properties is studied using the accelerated aging of created films. Industrial deposition chamber AluMet 1800V made by Leybold Optics, Ltd. installed in Zlin Precision company was used for the thin films production. Thin films were created under different conditions that were selelected near to the real conditions used in technology. Various applied powers (2-5 kW) were used for the deposition under different monomer flows. Further, the influence of oxygen addition on the created film properties was investigated. The deposition process was monitored by optical emission spectroscopy. The spectrometer Jobin Yvon Triax 320 with CCD detector was used. The selected part from every samples set was exposed by UV radiation (48 hours at radiation density of 0.68 W/m2 at 340 nm) to simulate the probable conditions during the layers real use. The surface properties were investigated by measurement of reflected light spectral intensity in the visible range at different angles. The angle between incident and reflected beam was varied in the interval of 40 - 150° with 10° step. The influence of sample prepara

Cílem diplomové práce bylo studium vlivu molekul vody na chemické procesy iniciované elektrickými výboji v probiotických atmosférách. Tato diplomová práce je zaměřena na simulaci dusíkaté atmosféry a atmosféry oxidu uhličitého. Tyto plyny byli vybrány, protože představují hlavní složky některých známých atmosfér (N2 měsíc Titan, CO2 planeta Mars). Pro simulaci byl využit doutnavý výboj generovaný ve speciálním reaktoru za atmosférického tlaku a průtoku čistého N2 nebo CO2. Část měření probíhala pouze v čistém plynu, do kterého byl postupně zavedena vodní pára o průtoku 0, 5, 10, 15 a 20 sccm. V druhé časti měření se studoval vliv příměsí. V případě atmosféry s N2 se použil metan o průtoku 2 a 4 sccm. U atmosféry s CO2 pak průtok dusíku o velikosti 2 a 4 sccm. Opět proběhla analýza vlivu vody pro všechny vytvořené atmosféry. Vytvořené produkty se analyzovaly pomocí hmotnostní spektrometrie s protonovou ionizací a analyzátorem doby letu. Byly detekovány jednoduché alifatické uhlovodíky, alkoholy, aldehydy a ketony. Se zvyšujícím se množstvím příměsí docházelo k tvorbě i složitějších aromatických látek. Současně probíhala i diagnostika plazmatu pomocí optické emisní spektroskopie., The aim of this work is to study the influence of water molecules on chemical processes initiated by electrical discharges in probiotic atmospheres. This work is focused on the simulation of nitrogen atmosphere and carbon dioxide atmosphere. These gases were chosen because they represent the main components of some known atmospheres (N2 the moon Titan, CO2 the planet Mars). A glow discharge generated in a special reactor at atmospheric pressure and a flow of pure N2 or CO2 was used for the simulation. Part of the measurement took place only in pure gas, into which water vapor with a flow rate of 0, 5, 10, 15 and 20 sccm was gradually introduced. In the second part of the measurement, the influence of admixtures was studied. In the case of an N2 atmosphere, methane flow rates of 2 and 4 sccm were used. In the case of an atmosphere with CO2, the nitrogen flow is 2 and 4 sccm. Again, the analysis of the effect of water was carried out for all created atmospheres. The products formed were analysed using proton ionization mass spectrometry and a time-of-flight analyser. Simple aliphatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes and ketones were detected. As the number of additives increased, more complex aromatic substances were also formed. At the same time, plasma diagnostics was carried out using optical emission spectroscopy.

Tato diplomová práce se zaměřuje na optickou emisní spektroskopii dohasínajícího plazmatu vytvářeného ve směsích dusíku s vodíkem. Plazma bylo generováno v proudícím režimu v Pyrexové trubici pomocí stejnosměrného proudu o velikosti 100 mA za tlaku 1 kPa. Optická spektra byla snímána v časech dohasínání do 50 ms ve směsích obsahujících 0 – 92 % vodíku. Objem plynné směsi, a tedy i rychlost proudění plynu trubicí, byly konstantní pro všechny směsi obou plynů. Experimenty byly realizovány za dvou teplot stěny výbojové trubice v okolí bodu snímání spekter – za laboratorní teploty a za teploty kapalného dusíku, v tomto případě byla teplota uvnitř plazmatu přibližně 150 K. Byla identifikována spektra prvního a druhého pozitivního a prvního negativního systému dusíku stejně jako byly pozorovány spektrální čáry atomárního vodíku Balmerovy série. Záření molekulárního vodíku nebylo během dohasínání zjištěno. Mimo to byly ve spektrech nalezeny dva pásy (okolo vlnových délek 690 a 780 nm, které nebyly spolehlivě identifikovány, ale s největší pravděpodobností patří k Hermanovu infračervenému systému dusíku. Intenzity všech spektrálních pásů klesají exponenciálně, případě rychleji než exponenciálně, s časem v dohasínání. Experimentální data ukazují, že dochází k silné nezářivé deexcitaci všech dusíkových zářivý stavů již při přidání několika procent vodíku do reakční směsi. Průběh intenzit vybraných dusíkových pásů během dohasínání, i jejich závislost na koncentraci vodíku je zhruba stejná pro stavy N2(C) a N2+(B), závislosti pro stav N2(B) se od nich odlišují. Záření atomárního vodíku je na koncentraci vodíku v podstatě nezávislé až do koncentrace vodíku okolo 50%, další nárůst koncentrace vodíku zapříčiňuje mírný nárůst intenzit vodíkových čar. Výsledky získané za snížené teploty stěny výbojové trubice jsou obdobné, pouze intenzity všech dusíkových spekter vzrostly zhrub třikrát, v případě vibračních hladin obsazovaných převážně rekombinací atomů pak zhruba pětkrát. Intenzita, The presented Thesis deals on the nitrogen-hydrogen DC post-discharge observations by optical emission spectroscopy. The plasma was generated in Pyrex tube in flowing regime at pressure of 1 kPa at discharge current of 100 mA. The optical emission spectra were recovered at discharge times up to 50 ms in nitrogen containing 0 – 92 % of hydrogen; the gas mixture volume, i.e. the gas speed in the system was conserved for all mixtures. The experiments were carried out at two reactor wall temperatures at the spectra collecting point – at ambient temperature and at the wall temperature of liquid nitrogen (temperature in plasma was about 150 K). The nitrogen first and second positive and first negative spectral systems were identified in the spectra, the hydrogen atomic Balmer series lines were recorded, too. No molecular hydrogen emission was determined during the post-discharge. Some non-identified bands (but with high probability bands of nitrogen Herman infrared system) at 690 and 780 nm were detected, too, mainly at low temperature. The intensities of all determined radiating species decreased exponentially or more than exponentially with the decay time. The experimental data showed strong quenching of all nitrogen radiative states even at very a few percent hydrogen additions. The shape of the selected intensity dependencies on both hydrogen concentration, and the decay time are nearly the same for N2(C) and N2+(B) states, dependencies for N2(B) levels differs of them. The hydrogen line emission was nearly independent on the hydrogen content in the gas mixture up to about 50%, at highest hydrogen concentrations it slightly increased. The results obtained at the decreased wall temperature were very similar, only intensities of all nitrogen spectra increased by the factor about 3, the intensities of levels populated by the recombination of nitrogen atoms increased by factor about five. The atomic hydrogen alpha line (at 656 nm) was the most sensitive on temperature dec

Studium plazmatu generovaného v čistém dusíku a dohasínání tohoto plazmatu je předmětem mnoha set prací, které přináší celou řadu informací o kinetických procesech a reakcích přenosu excitační energie. Zvláštní postavení má jev označovaný jako „pink afterglow“. Jak z experimentálního tak i z teoretického studia plazmochemických procesů se zjistilo, že řada procesů je citlivá právě na složení plazmatu, a to již za velmi nízkých koncentrací, a na další experimentální podmínky (tlak ve výbojové trubici, teplota, atd.). Proto je nutné tyto procesy podrobně studovat. V experimentální části práce bylo použito stejnosměrného výboje (vzdálenost dutých molybdenových elektrod 12 cm, výkon přibližně 290 ± 10 W) v proudícím režimu. Výboj byl generován v Pyrexové trubici v čistém dusíku a ve směsi dusíku s argonem v širokém rozmezí koncentrací. Celkový tlak byl měněn v rozsahu od 500 Pa do 5000 Pa. Emisní spektra dohasínajícího plazmatu byla měřena pomocí optického spektrometru „TRIAX 550“ s CCD detektorem v rozmezí vlnových délek od 320 do 780 nm. Ze změřených intenzit jednotlivých spektrálních pásů prvního (N2 (B 3g) N2 (A 3u+)) a druhého (N2 (C 3u) N2 (B 3g)) pozitivního a prvního negativního (N2+ (B 2u+) N2+ (X 2g+) systému dusíku byly vypočteny relativní vibrační populace na jednotlivých hladinách. Byly sestrojeny závislosti intenzit jednotlivých systémů na čase dohasínání, relativních vibračních populací na koncentraci argonu a tlaku. Ze získaných závislostí je zřejmé, že při nízkém tlaku byl jev pink afterglow poměrně úzký a s rostoucím tlakem se maximum vyzařování posouvalo k pozdějším časům. Současně se jeho trvání podstatně prodlužovalo. Stejný efekt byl pozorován s nárůstem koncentrace argonu ve směsi. Při nejvyšší koncentraci argonu, zvláště při nízkém tlaku, jev pink afterglow zcela vymizel. V budoucnosti bude nezbytné pokračovat ve studiu procesů, protože jejich znalost může dát řešení všech kinetických reakcí v plazmatu a toho může být použito v plazmochemii a při, The study of plasmas generated in pure nitrogen and their afterglows are a subject of many hundreds works bringing a lot of information about the kinetic processes and energy transfer reactions. The effect of nitrogen pink afterglow has a specific position among the other kinds of discharges and post-discharges. The post-discharge, and especially the pink afterglow, is extremely sensitive to the presence of various impurities and experimental conditions (total gas pressure in a discharge tube, temperature, etc.) because of their significant influence on all kinetic processes. That is the reason, why it is so important to study this processes. The DC flowing afterglow (generated using the hollow molybdenum electrodes in the distance of 12 cm, power ± 290 W) was used for the experimental part of this work. The discharge was created in Pyrex discharge tube at different concentration ratio of nitrogen and argon. The total gas presure was in range from 500 Pa to 5000 Pa. The emission spectra of post-discharge were recorded by TRIAX 550 spectrometer with CCD detector in the range of 320-780 nm. The vibrational populations at individual vibrational levels were calculated using the emission bands of the first (N2 (B 3g) N2 (A 3u+)) and the second (N2 (C 3u) N2 (B 3g)) positive and the first negative (N2+ (B 2u+) N2+ (X 2g+) nitrogen spectral systems. The dependencies of intensity on decay time and relative vibrational populations on argon concentration and pressure were obtained. The pink afterglow was very sharp in pure nitrogen at low pressure. With the increasing total pressure it was shifted to the later decay times and it was visible for longer time, too. The same effect was observed with the increase of argon concentration in the gas mixture. At the highest argon concentrations, especially at lower pressure, the effect of pink afterglow dissapeared. The knowledge of these processes can give the solution of all kinetic reactions in plasma and this can be used in plasma

Za posledních padesát až šedesát let byla provedena celá řada experimentů v oblasti dohasínajícího dusíkového plazmatu a uveřejněno velké množství teoretických prací. Některé práce se zabývaly studiem dusíku v aktivním výboji, samotným dohasínáním nebo se zaměřily převážně na probíhající kinetické procesy v dohasínajícím plazmatu. Metodou uvedenou v práci bylo vyhodnoceno, jak ovlivní titrace kyslíku dohasínající dusíkové plazma v proudícím režimu. Experimentální výsledky byly získány za pomoci optické emisní spektroskopie. Získaná spektra byla změřena v rozsahu 300 - 700 nm. Všechna měření se prováděla za laboratorní teploty 300 K. Proud, byl udržován na konstantní hodnotě 120 mA, a to odpovídá výkonu 145 W. Tlak, byl po celou dobu měření také konstantní o hodnotě 1000 Pa. Průtok dusíku o čistotě 99,9999 %, dále dočišťovaného pomocí kolony Oxycler, aktivním výbojem byl 0,8 l/min. Průtok kyslíku čistoty 99,95 % titrační trubicí zaváděnou proti směru proudění dohasínajícího plazmatu byl udržován na hodnotě 4 ml/min. Oba průtoky byly nastaveny pomocí regulátorů hmotnostního průtoku. K detekci záření sloužil optický spektrometr Jobin Yvon TRIAX 550 s mřížkou 300 čar/mm a CCD detektorem chlazeným kapalným dusíkem. Při všech měřeních byla použita integrační doba 1s. Poloha titrační trubice zaváděné proti směru proudění plynu byla vzhledem ke konci aktivního výboje nastavována po 1 cm od 5 cm do 25 cm. Optická spektra pak byla snímána v polohách 3 - 29 cm od konce aktivního výboje. Ve spektrech byly identifikovány tyto spektrální systémy: 1. pozitivní, 1. negativní a 2. negativní systém dusíku. Kromě nich bylo nalezeno i několik spektrálních pásů odpovídajících spektrálnímu systému NO-beta .Z experimentálních dat pak byly stanoveny průběhy intenzit jednotlivých spektrálních pásů a změny ve vibračních rozděleních horních elektronových stavů výše uvedených spektrálních systémů., A huge number of experiments were carried out in the field of nitrogen post-discharges during the last 50 or 60 years and they were supported by many published theoretical works. Some papers were focused also on the nitrogen active discharge, post-discharge itself, or they focused mainly on the kinetic processes running during the post-discharge period. This experimental work shows how oxygen titration into post-discharge will influence nitrogen flowing post-discharge. Experimental data were obtained by optical emission spectrometry, Spectra were measured in the range 300 - 700 nm at laboratory temperature of 300K. Discharge current was kept constant at the value of 120 mA relating to the total discharge power of 145 W. Pressure was kept constant, too, at the value of 1000 Pa. The nitrogen of 99.9999 % purity (further purified by Oxiclear column) flow was adjusted at 0.8 l/min. Flow of oxygen (99.95 % purity) through he titration capillary introduced to post-discharge from down stream direction, was kept at 4 ml/min. Both gas flows were controlled by mass flow controllers. The optical emission spectrometer Jobin Yvon TRIAX 550 with 300 gr/mm grating equipped by liquid nitrogen cooled CCD detector was used for the spectra acquisition. The integration time of 1 s was used at all experiments. The position of titration tube end introduced into post discharge from the down stream side was set from 5 to 25 cm with respect to the end of the active discharge; the step of 1 cm was used. The optical emission spectra were measured at positions from 3 to 29 cm with respect to the active discharge end. The following nitrogen spectral systems were identified in the spectra: 1st positive, 1st negative and 2nd positive. Besides them, some bands of NO-beta system were found. The intensity profiles along the post discharge were obtained for selected vibrational spectral bands of these spectral systems and changes in the vibrational distributions of upper electronic states of these sp

Tato diplomová práce je zaměřena na čištění povrchu historického skla z 18. a 19. století s využitím nízkoteplotních elektrických výbojů v roztocích chloridu sodného a uhličitanu draselného a nalezení nejvhodnějšího nastavení podmínek procesu čištění. Pro tvorbu výboje využívajícího audiofrekvenční zdroj byla použita nerezová elektroda a speciálně vyrobený elektrodový systém s wolframovým drátem v kapiláře z křemenného skla. Pro docílení vhodného posouzení očištění pocházely jednotlivé řady vzorků vždy ze stejného kusu historického skla, které bylo rozřezáno na menší části. Ošetřované vzorky byly vždy před čištěním a po čištění vyfoceny a byla vizuálně porovnána možná změna ošetřovaného místa. Následně byly vzorky analyzovány pomocí LA-ICP-MS s použitím liniového skenu plochy. Byly analyzovány ošetřené oblasti vzorků a porovnány s hodnotami analýz neošetřeného vzorku dané řady, jakožto referenčního složení nečistot na povrchu. Byly vybrány sledované izotopy prvků na základě pravděpodobného složení skla, korozních produktů a zeminy, ve které byly vzorky nalezeny. Analýzy byly dále normalizovány na standard NIST 610. Získané výsledky koncentrací prvků byly převedeny na oxidy. Jako klíčové oxidy pro rozhodování o nejúčinnějším čištění v každé řadě vzorků byly vybrány Na2O, MgO, SiO2, P2O5 a K2O. Jako nejúčinnější čištění vzorku bylo zvoleno to, kde byl největší rozdíl hodnot vybraných prvků mezi čištěným vzorkem a referenčním vzorkem. Byly sestaveny čtyři řady těchto roztoků a pro každou z nich byla měněna jedna veličina. Jako proměnné byly vybrány složení a vlastnosti roztoků, frekvence zdroje napětí a doba opracování. Při proměnné době opracování byly tři vzorky očištěny bez přerušení působení výboje. Pro dva vzorky byla doba opracování rozdělena na intervaly působení výboje 30 sekund s dobou nepůsobení výboje po dobu 1 minuty. Tímto způsobem se zjišťovalo, zda se bude následná povrchová analýza kvalitou lišit vlivem difuze částic do vzorku. Pro všechna čištění byla, This diploma thesis is focused on the plasma surface treatment of historical glass from the 18th and 19th centuries by low temperature electrical discharges in solutions of sodium chloride and potassium carbonate and finding the most suitable settings of conditions for the surface cleaning. Stainless steel electrode and a specially designed electrode system with wolfram wire in the quartz glass capillary were used for the generation of discharge using an audio frequency power supply. Each line of samples was made from one piece of historical glass that was cut to smaller pieces. All cleaned samples were photographed before and after the cleaning so the possible changes of the cleaned area could be visually compared. Then the samples were analysed by LA-ICP-MS (line scanning of surface), where was analysed the cleaned area of samples, and values were compared to the analysis of the reference sample that was not cleaned. Examined isotopes of elements were selected on the basis of the supposed composition of glass, corrosion products, and soil at the place of discovery. Analyses were standardized by NIST 610. Acquired values were transferred to oxides. The most important oxides (Na2O, MgO, SiO2, P2O5 a K2O) were chosen for deciding the most effective cleaning settings. It was decided that the most effective setting for cleaning was the one where the biggest difference of values between sample and reference occurred. Four series of these solutions were compiled and one parameter was changed for each of them. Solutions and their conductivity, frequency of the power supply, and time of cleaning were chosen as changing values. Three samples of different times of cleaning were cleaned without interruption. The time of cleaning was split into intervals of 30 seconds of cleaning and 1 minute of non-action for another two samples of this series. In this way we were trying to find out if the following surface analysis will be influenced by the diffusion of the particles into th

Tato diplomová práce byla zaměřena na studium vlivu různých plynných hasebních médií v prostředí zvýšené teploty na papír a jeho vlastnosti. Vzorky papíru byly vystaveny zvýšené teplotě ve vzduchu, plynném CO2 a směsi plynů N2:Ar (1:1). Po expozici papíru hasebními médii za zvýšené teploty byl studován vliv použitých podmínek na mechanické, chemické a optické vlastnosti papíru. Změna vlastností byla stanovena bezprostředně po expozici vzorků simulovaným podmínkám požáru, dále na vzorcích následně vystavených podmínkám umělého suchého a vlhkého stárnutí. Jako referenční vzorek byl využit neopracovaný papír. Byly stanoveny hodnoty modulu pružnosti, pevnosti v tahu, tržného zatížení, práce potřebné k přetržení tahem, celkové barevné diference a pH vzorků. Výsledky ukázaly, že každý vnější vliv, ať je to zvýšená teplota, vliv hasebních médií, ale i zestárnutí papíru, vyvolá aspoň nějakou změnu mechanických, optických i chemických vlastností. Nejmenší vliv na vzorek papíru, který byl opracován, měla směs plynů N2:Ar (1:1). Proto ji lze považovat za nejvhodnější hasební látku v prostředích archivů., This diploma thesis was aimed at study of the effect of various gaseous extinguishing media in an environment of increased temperature on the paper and its properties. Paper samples were exposed to elevated temperature in air, CO2 gas and gas mixtures of N2:Ar (1:1). The impact of conditions on the mechanical, chemical and optical properties of paper has been studied after exposure of the paper by extinguishing media under elevated temperature. The change of properties was determined immediately after exposure of samples under simultaneous conditions of fire, further one was determined for samples exposed to conditions of dry and wet aging. As a reference sample was used crude paper. Values of elasticity modulus, strength tensile, tearing resistance, the work needed for break tension, the total color difference and pH of samples have been determined. The results showed that every external influence causes at least some change in mechanical, optical and chemical properties such as increased temperature, the effect of extinguishing media or ageing of paper. The gas mixture N2:Ar (1:1) had the smallest influence on the sample paper, which was worked. Thus this gas mixture could be the best choice for the application in archive environments.

V predkladanej práci bol generovaný abnormálny dútnavý výboj pri atmosférickom tlaku, v plynnej zmesi metánu (1 až 5 %) v dusíku, pre simuláciu atmosféry mesiaca Titan. Výboj bol charakterizovaný pomocou optickej emisnej spektrometrie, ktorá potvrdzuje prítomnosť aktívnych foriem dusíka a radikálov vznikajúcich z metánu. Okrem toho boli tiež pozorované spektrálne pásy CN radikálu. Intenzity vybraných spektrálnych systémov boli študované v závislosti na prúde dodávanom do výboja a zmene v zložení plynnej zmesi. Rotačná teplota bola stanovená z druhého pozitívneho systému dusíka na hodnotu približne 2000 K. Z rovnakého systému bola stanovená aj vibračná teplota v závislosti na koncentrácii plynnej zmesi od 3000 K (1 % CH4) do 3600 K (5 % CH4). Vibračná teplota prvého negatívneho systému dusíka rástla s výkonom a klesala s koncentráciou metánu v intervale od 3700 K do 4200 K. Rovnakú závislosť mala vibračná teplota vypočítaná pre fialový spektrálny systém CN, ktorej hodnota bola 4600 až 5800 K. Stabilné produkty vznikajúce v reaktore boli analyzované pomocou hmotnostného spektrometra s protónovou ionizáciou a s analyzátorom doby letu. Detegovaných bolo množstvo alifatických uhľovodíkov, niektoré aromatické uhľovodíky a tiež pomerne veľa amino či kyano zlúčenín. So vzrastajúcou koncentráciou metánu vznikalo viac látok s vyššou molekulovou hmotnosťou a menej jednoduchých látok, ktoré sa pravdepodobne spotrebúvali na zložitejšie látky. Ich relatívne intenzity boli stanovené za rovnakých podmienok, ako boli namerané optické emisné spektrá., In the present work, the abnormal glow discharge at atmospheric pressure was generated in the nitrogen-methane (1 to 5 %) gaseous mixtures related to the atmosphere of Titan. The discharge itself was monitored by optical emission spectrometry that confirmed presence of active nitrogen species and various radicals formed from methane. Besides them, the CN spectral bands were observed. Intensities of all light emitting species were studied in the dependence on applied power and composition of nitrogen-methane mixture. The rotational temperature of about 2000 K was calculated from the second positive nitrogen system. The vibrational temperature also obtained from neutral nitrogen molecule increased nearly directly with methane from 3000 K (1 % CH4) to 3600 K (5 % CH4). In the contrary, vibrational temperature obtained from nitrogen molecular ion decreased with methane in the gaseous mixture and increased with applied discharge power from 3700 K to 4200 K. The same trend showed the vibrational temperature calculated from violet system of CN with value from 4600 K to 5800 K. The stable discharge products were analysed by proton transfer time of flight mass spectrometry of the exhausting gas. Presence of many aliphatic and some aromatic hydrocarbons was confirmed as well as quite a lot of amino and cyano compounds. Increasing concentrations of methane have produced more substances with higher molecular weight and less simple substances that were likely to be consumed on more complex substances. Their relative intensities were determined under the same conditions as optical emission spectra were collected.

Predmetom tejto bakalárskej práce je štúdium účinkov mikrovlnnej plazmovej trysky, pracujúcej na frekvencii 2,45 GHz, na kvasinku Candida glabrata. Mikrovlnná plazma je generovaná pomocou surfatronového rezonátora a pracovným plynom je čistý argón s konštantným prietokom 5 Slm. Vďaka veľkému počtu aktívnych častíc generovaných v nízkoteplotnej plazme sa tento druh plazmy stal veľmi populárnym, najmä kvôli svojim baktericídnym účinkom. Antimykotické účinky a mechanizmy inaktivácie húb plazmou však ešte stále nie sú úplne objasnené. Aj preto sú predmetom tejto štúdie antimykotické účinky nízkoteplotnej plazmy v podobe mikrovlnného výboja s modelovým príkladom kvasinky Candida glabrata. Podstatou štúdie je pozorovanie vplyvu počiatočnej koncentrácie buniek, veľkosti aplikovaného výkonu a doby ožarovania na výsledné inhibičné účinky. Teoretická časť je zameraná na základné informácie týkajúce sa kvasinky Candida glabrata, jej patogenity, virulencie a infekčnosti. Ďalej je pozornosť upriamená na plazmu vo všeobecnosti, rôzne typy výbojov a ich aplikácie v potravinárskom a biomedicínskom priemysle. Experimentálna časť sa zaoberá stanovením inaktivačných účinkov plazmy generovanej pomocou mikrovlnnej plazmovej trysky na kvasinku Candida glabrata. Stanovenie spočíva v aplikácii výboja na čerstvo naočkovanú kolóniu Candida glabrata na agarových platniach a pozorovaní inhibičných účinkov v podobe inhibičných zón vytvorených po následnej kultivácii. Vďaka sľubným výsledkom, ktoré boli dokázané aj v tejto práci, má inhibícia kvasiniek mikrovlnným výbojom veľkú perspektívu pre ďalší vedecký výskum a možné zavedenie do procesu. Táto metóda je zaujímavá nie len vedecky, ale aj ekonomicky, keďže používaným nosným plynom je argón, ktorý je cenovo dostupnejší než hélium, a taktiež chladnejší než vzduch bežne používaný vo výbojoch za atmosférického tlaku ako napr. dielektrický bariérový výboj, tlecí výboj alebo korónový výboj., The purpose of this work is to study the effects of a 2.45 GHz microwave plasma jet on the yeast Candida glabrata. The microwave plasma was generated by a surfatron resonator and as a working gas pure argon at constant flow rate 5 Slm was used. Thanks to a high number of active particles generated in a low temperature plasma, this type of plasma has become highly popular, especially thanks to its bactericidal effects. However, its antifungal effects and mechanisms of fungal inactivation have still not been fully understood. Therefore, the study focuses on the antimycotic effects of the low temperature plasma in a form of a microwave discharge on Candida glabrata as a model yeast example. The principal focus is on the measurement and evaluation of changes in inactivation effects caused by varying the initial concentration of Candida glabrata cells, applied power, and the exposure time. The theoretical part presents the basic information concerning Candida glabrata, its pathogenicity, virulence and infectivity. Furthermore, plasma in general, various types of discharges and their applications in the food and biomedical industries are discussed. The experimental part focalizes on the determination of the inactivating effects of the microwave plasma jet on the yeast Candida glabrata. The experiment consists of applying the discharge on a freshly inoculated colony of Candida glabrata on agar plates and observing inhibitory effects in the form of inhibitory zones formed after subsequent cultivation. The inhibition of yeasts by the microwave discharge is interesting scientifically due to its promising results, which have also been proven in this work, but also economically, especially due to the use of argon. Argon as a carrier gas is much cheaper than helium and colder than common atmospheric pressure discharges in air such as DBDs, corona or glow discharges.

Plazmochemické procesy sú jednou z metód, ktoré sa využívajú na čistenie odpadových vôd. Odpadové a úžitkové vody z domácností obsahujú mnoho organických látok, ktoré musia byť odstránené, aby mohla byť voda znovu použitá v domácnostiach alebo priemysle. Cieľom diplomovej práce jerozklad alkaloi¬dov počas plazmového procesu. Teoretická časť je preto zameraná na generáciu elektric¬kého výboja v kva¬palinách a charakteristiku vybraných alka¬loidov. V práci je sledovaný rozklad kofeínu a chinínu v elektrickom výboji, ktorý je genero¬vaný v diafragmovej konfigurácii. Experimenty boli uskutočňované vo vsádzkovom reaktore, ktorý je rozdelený do dvoch častí prostredníctvom diafragmy vyrobenej z keramického mate¬riálu ShapalTM-M (hrúbka 3,0 mm, priemer otvoru 1,0 mm). Boli použité elektródy z nerezo¬vej ocele s rozmerom 5×12 cm. Priemerný elektrický výkon bol nastavený na hodnotu 135 W a doba každého experimentu bola 60 minút. Roztoky kofeínu (celkový objem 4 l) boli pripra¬vené v koncentráciách 10, 25 a 50 ppm a roztoky chinínu v koncentráciách 5, 10 a 15 ppm. Počia¬točná vodivosť roztokov bola upravená pomocou chloridu sodného na tri rôzne hod¬noty – 400, 750 a 1000 µS•cm-1. Experimentálna časť pozostáva taktiež z využitia analytických metód, ktoré boli potrebné na kvantifikáciu pozorovaných látok. Peroxid vodíka produkovaný počas elektrického výboja je stanovený kolorimetrickou metódou, ktorá je založená na tvorbe žlto sfarbeného komplexu z peroxidu vodíka a titánového činidla. Koncentrácia kofeínu bola určená UV spektrometriou pri vlnovej dĺžke 273 nm a následne bola uskutočnená analýza HPLC/MS. Degradácia chi¬nínu bola analyzovaná pomocou UV-VIS spektrometrie a fluorescenčných meraní. Generácia plazmy vo vodných roztokoch zapríčiňuje vznik hydroxylového radikálu, pero¬xidu vodíka, kyslíka, vodíka a iných reaktívnych častíc. Peroxid vodíka, ktorý vzniká v plaz¬me, je následne spotrebovaný na degradáciu organických látok v roztoku. To je vysvet¬lením nameranej nižšej kon, Plasmachemical processes are one of the methods used for wastewater treatment. Sewage and household wastewaters include a variety of organic substances that must be removed to reuse water in industry or households. The aim of this diploma thesisisthe observation of alkaloids decomposition by plasma chemical process. The theoretical part is focused on plasma generation in liquids and characterization of selected alkaloids. The decomposition of caffeine and quinine in direct current electrical discharge in liquid with diaphragm configuration is investigated in this work. The experiments were carried out in a batch reactor divided into two parts by a diaphragm made from ceramic material ShapalTM-M (thickness 3.0 mm, pin-hole diameter 1.0 mm). The stainless steel electrodes of 5×12 cm size were used. The mean electric power was set to 135 W for an operation time of 60 minutes in each experiment. Caffeine solutions (total volume of 4 L) were prepared in concentrations of 10, 25 and 50 ppm, quinine solutions in concentrations of 5, 10 and 15 ppm. The initial conductivity was adjusted by sodium chloride at three different values – 400, 750 or 1000 µS•cm-1. The experimental part consisted also of using analytical methods necessary for compound quantification. Hydrogen peroxide formation during the electrical discharge was determined by colorimetric method based on generation of yellow complex with titanium(IV) sulfate reagent. The caffeine concentration was measured by UV spectrometric method at wavelength 273 nmand thenHPLC/MS analysis was performed. Quinine degradation was monitored by UV-VIS spectrometry and fluorescent measurements. The plasma generation in water solutions induces formation of hydroxyl radical, hydrogen peroxide, oxygen, hydrogen and other reactive species. Hydrogen peroxide is produced and then utilized in degradation of organic compounds and thus lower concentration of H2O2was measured in solution with caffeine and quinine than in solution without alk

Táto bakalárska práca sa zaoberá štúdiom vplyvu plazmového výboja na zmeny povrchových vlastností biomateriálu. Povrchové úpravy boli prevedené pomocou troch typov plazmového výboja: kĺzavý oblúkový výboj (GA z angl. gliding arc), dielektrický barierový výboj (DBD) a mikrovlnný výboj s povrchovou vlnou. Skúmané boli rôzne plynné zmesi v plazmových výbojoch a ich účinok na povrchovú úpravu biomateriálu. Vybraným biomateriálom bol alifatický biopolymér polykaprolaktón (PCL). Je vhodným materiálom na povrchovú úpravu, vďaka biodegradabilite a ľahkej spracovateľnosti. PCL dodaný firmou Sigma-Aldrich bol v podobe peletiek, ktoré boli konvertované na fólie. Vzorky fólii boli následne vystavené účinkom plazmových výbojov. K charakterizácii povrchových vlastností polyméru bolo použité meranie povrchovej energie pomocou metódy sediacej kvapky (sissle drop), k meraniu sa použilo zariadenie See System od firmy Advex Instrumnets. Na základe experimentálnych výsledkov môžeme potvrdiť, že došlo k modifikácii povrchu. Modifikácie plazmovým výbojom však viedli k hydrofilným a nie hydrofóbnym vlastnostiam biomateriálu, pričom najlepších výsledkov v zmysle hydrofility sa dosiahlo pomocou mikrovlnného výboja s povrchovou vlnou. V dôsledku negatívnych výsledkov experimentu, sa nepokračovalo s analýzou baktericídnych účinkov., This bachelor thesis deals with the study of the influence of plasma discharge on changes in the surface properties of the biomaterial. Surface treatements were performed using three types of plasma discharge: gliding arc, dielectric barrier discharge (DBD) and microwave surface wave discharge. Various gaseous mixtures in plasma discharges and their effect on the surface treatment of the biomaterial were investigated. The selected biomaterial was aliphatic biopolymer polycaprolactone (PCL). It is a suitable surface treatment material, thanks to its biodegradability and easy processability. The PCL supplied by Sigma-Aldrich was in the form of pellets, witch had been converted to foil. The film samples were subsequentely exposed to plasma discharges. To characterize the surface properties of the polymer, surface energy was measured using a sissle drop method, a See System from Advex Instrumnets was used to measure. Based on experimental results, we can confirm that the surface has been modified. However, the plasma discharge modifications have led to hydrophilic and not hydrophobic properties of the biomaterial, with the best results in terms of hydrophilicity being achieved by microwave discharge with surface wave. Due to the negative results of the experiment, bactericidal effects were not investigated.

Tématem diplomové práce je diagnostika plazmochemických depozičních procesů s využitím organokovových sloučenin. Zástupcem organokovových sloučenin byl zvolen titanium (IV)isopropoxid, jenž je často využíván jako prekurzor pro plazmochemické depozice fotokatalytických vrstev TiO2, které nacházejí široké uplatnění v oblasti environmentálních procesů a technik, zejména k odstraňování různých polutantů. Tenké vrstvy obecně se v poslední době staly jedním z nejvyužívanějších způsobů pro povrchové úpravy materiálů. Jsou využívány jako ochranné nebo funkční vrstvy, používají se pro zlepšení povrchových vlastností materiálů jako je např. modifikace adheze k různým sloučeninám. Struktura plazmových polymerů je odlišná od klasického polymeru. Měření probíhalo na komerčním zařízení Plasmatreater AS 400. V teoretické části je popsán aparát pro studium a diagnostiku plazmochemických procesů a technologií. Jako diagnostická metoda byla zvolena optická emisní spektroskopie, proto jsou zde uvedeny její základní poznatky využité v práci. Pro diagnostiku vytvořených tenkých vrstev byla zvolena infračervená spektroskopie a rentgenová fotoelektronová spektroskopie, které jsou rovněž velmi stručně uvedeny v této části práce. Výsledková část se skládá ze dvou oddílů. První oddíl je věnován diagnostice plazmatu pomocí optické emisní spektroskopie pro výboj generovaný v dusíku a pro výboj generovaný ve vzduchu. Měření bylo prováděno při sedmi odlišných střídách a dvou různých průtocích pro každý z pracovních plynů zvlášť. V obou případech jsme identifikovali pásy dusíku prvního negativního a druhého pozitivního systému, radikálu CN, atomárního kyslíku a čar Cr a Cu pocházejících z materiálu trysky. V případě, že byl přidáván prekurzor, byly rovněž identifikovány čáry titanu a pásy TiO. Z identifikovaných čar chromu byly vypočítány elektronové teploty a sestaveny mapy elektronových teplot výboje pro kontinuální a pulzní režim se střídou 70% pro dusíkové plazma s průtokem prekursoru 500 scc, The aim of this work is diagnostic of plasma chemical deposition thin films based on organometallic precursors. Thin layers have recently become one of the most used methods for surface treatment of materials. They are used as a protective, functional layer, they improve surface properties of materials or increase or reduce the adhesion to various compounds. Plasma polymers are a modern trend in surface treatment technology. Their structure is different from classical polymers. The titanium (IV)isopropoxide was chosen as a monomer example, which is frequently used as a monomer for photocatalytic TiO2 films plasma deposition. These thin films are very promising for the removal of various air and water pollutants and thus they can significantly help in the increase of the environmental quality. Measurements took place on a commercial device Plasmatreater AS 400. The theoretical part describes the background needed for the study and diagnostics of plasma processes and technologies. The optical emission spectroscopy was chosen as a diagnostic method, and thus its principles are outlined in the theoretical part. Infrared spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy were applied for the diagnostics of prepared thin films and they are also described in the theoretical part. The experimental part contains two sections. The first section is dedicated to the plasma diagnostics by optical emission spectroscopy. Discharge was generated in nitrogen or in the air. Measurements were performed at seven different duty cycles and at two different flow rates for each of the working gases. The molecular bands of nitrogen first negative and second systems, CN violet bands, and atomic lines of oxygen and nozzle elements (Cu, Cr) were identified in the spectra. The titanium lines, and bands of TiO were determined if the precursor was added. Electron temperature was calculated using chromium lines, and electron temperature maps were obtained for continuous mode and pulse mode with dut

Tato práce pojednává o odstranění vrstev korozních produktů, které se mohou vyskytovat na archeologických nálezech. K redukci korozních vrstev bylo použité nízkotlaké nízkoteplotní plazma. Experimenty byly provedeny na mosazných vzorcích. Modelové korozní vrstvy byly připravené dvěma různými způsoby. Některé sady vzorků byly připravené v laboratorních podmínkách ve dvou různých korozních prostředích, a to v prostředí amoniaku a parách kyseliny chlorovodíkové. Tyto vzorky korodovaly v exsikátoru. Několik vzorků bylo připraveno s inkrustací přidáním malého množství písku na povrch vzorku. Vzorky obvykle korodovaly 4 týdny. Druhý způsob, který byl použitý k přípravě vrstev korozních produktů, bylo zakopání vzorků do půdy nebo do kompostu. V tomto případě korodovaly vzorky přibližně dva roky. Vzorky byly ošetřené v nízkotlakém plazmatu (150 Pa) ve válcovém reaktoru z křemenného skla (90 cm dlouhý a 9,5 cm v průměru). Na vnější straně reaktoru byly připevněné dvě měděné elektrody připojené přes přizpůsobovací člen k radiofrekvenčnímu generátoru (13,56 MHz). Průtoky pracovních plynů byly regulovány na sobě nezávislými regulátory hmotnostního průtoku. Mezi rotační olejovou vývěvu, kterou byl systém kontinuálně čerpán, a reaktor byla umístěná vymrazovačka s kapalným dusíkem a hliníkovými pilinami, kde byly zachytávány nečistoty. Vzorek byl během ošetření umístěn na střed skleněného držáku v reaktoru. Plazma bylo generováno buď v čistém vodíku, nebo ve směsi vodík-argon. Celkový průtok pracovního plynu byl 50 sccm. Byly testovány různé poměry směsi vodík-argon, optimální byl poměr průtoků 30 sccm vodíku a 20 sccm argonu. Radiofrekvenční výboj byl použitý v kontinuálním a pulzním režimu s proměnlivou střídou při frekvenci 1000 Hz. Teplota ošetřovaného předmětu byla měřená dvěma způsoby. V prvním případě byla teplota měřená termočlánkem typu K, který byl umístěn uvnitř vzorku. Ve druhém případě byla teplota průběžně monitorovaná teploměrem s optickým přenosem dat připevněným k, This thesis presents results of the corrosion layers removal which could be found on the archaeological artefact surfaces. The low pressure low temperature plasma reduction was used for this purpose. Brass samples were chosen for this study. Two different ways have been used to form model corrosion layers. Several sets of corrosion layers were prepared in laboratory in two different corrosion atmospheres, namely ammonia atmosphere and atmosphere of hydrochloric acid. These samples were placed into desiccator. Small quantities of sand were added to some sets of samples so samples with sandy incrustation were prepared. The corrosion layers had been usually formed during four weeks. The second way, which was used to prepare model corrosion layer, was the natural corrosion in soil or compost. In this case, the corrosion layers had been formed approximately 2 years. The samples were treated in the low pressure (150 Pa) cylindrical Quartz reactor (90 cm long and 9.5 cm in diameter) with a pair of external copper electrodes connected via the matching network to a radiofrequency generator (13.56 MHz). The flows of working gases were set by independent mass flow controllers. Whole system was continuously pumped by the rotary oil pump which was separated from the discharge reactor by liquid nitrogen trap with aluminium chips eliminating dust and reactive species from the gas flow. Each sample was placed on a glass holder at the reactor center. Plasma was generated in pure hydrogen or in mixture of hydrogen and argon. Total flow of working gas was 50 sccm. Different ratios of gas mixture were tested, the ratio 30 sccm hydrogen and 20 sccm argon flows was the best. RF discharge was used in a continuous and pulsed regime. Pulsed mode was carried out with various duty cycle at the frequency of 1000 Hz. There were two ways of temperature monitoring. The sample temperature during the treatment was monitored by a K-type thermocouple installed inside the sample in the first case. The

Tenké vrstvy jsou již řadu let využívány k modifikaci povrchových vlastností různých materiálů. Jednou z metod jejich přípravy je Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD), která je pro depozici tenkých vrstev použita i v této diplomové práci. Jako prekurzor je používán organokřemičitan hexamethyldisiloxan. Ve směsi s kyslíkem se pak v prostředí radiofrekvenčně buzeného kapacitně vázaného plazmatu vytváří tenké vrstvy na povrchu substrátu. Cílem práce je najít optimální podmínky depozičního procesu pro transparentní tenké vrstvy s co nejlepšími bariérovými vlastnostmi, především s co nejmenší propustností pro kyslík. Depozice tenkých vrstev byly realizovány pro různá složení depoziční směsi v kontinuálním i pulzním režimu plazmatu s měnícím se dodaným výkonem a střídou. Vlastní depoziční proces byl in situ monitorován optickou emisní spektrometrií. Nanesené tenké vrstvy byly následně zkoumány z hlediska fyzikálně-chemických vlastností (infračervená spektroskopie, stanovení povrchové energie) a bariérových vlastností. Pomocí optické emisní spektrometrie byly identifikovány důležité částice v depozičním plazmatu, z relativních intenzit vybraných fragmentů bylo možné určit rotační, vibrační a elektronovou teplotu plazmatu. Infračervenou spektrometrií bylo zkoumáno složení tenkých vrstev. Nejlepších výsledků v měření propustnosti pro kyslík dosahovaly tenké vrstvy připravené z depoziční směsi s vysokým obsahem kyslíku. Bariérové vlastnosti bylo možné ještě vylepšit depozicí směsi daného složení v pulzním režimu plazmatu při 20–30% střídě. V diplomové práci byly stanoveny optimální podmínky depozice tenkých vrstev z hexamethyldisiloxanu s nízkou propustností pro kyslík. Z tohoto výsledku je možné vyjít při jejich aplikaci jako inhibitorů další koroze na archeologických předmětech, popřípadě i v různých průmyslových odvětvích, kde je žádoucí a realizovatelné zabránit přístupu kyslíku do materiálu depozicí tenké bariérové vrstvy., Thin films have been used to modify surface properties of various materials for many years. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) is one of the possible methods for their preparation and this technique is applied in this work as well. An organosilicone – hexamethyldisiloxane – is used as precursor. Thin films are created on the surface of the substrate using mixture of precursor and oxygen in radiofrequently excited capacitively coupled plasma. The aim of the thesis is to find the optimal deposition conditions for production of transparent thin layers with good barrier capabilities, low oxygen transmission rate especially. Thin film depositions were realized for different compositions of the deposition mixture in continuous and pulsed mode of plasma with varying supplied power and duty cycle values. The deposition process itself was monitored in situ by optical emission spectroscopy. Thin film coatings were analyzed to determine their physical chemical properties (infrared spectroscopy, surface energy) and barrier properties. Using optical emission spectroscopy, important particles were identified in the deposition plasma. Vibrational, rotational and electron temperatures were determined from relative intensities of chosen fragments. Composition of thin films was studied by infrared spectroscopy. The best results of oxygen transmission rate were achieved with layers prepared from deposition mixture with high oxygen content. It was possible to improve barrier properties by performing deposition in pulsed plasma mode with 20–30% duty cycle. In this diploma thesis, optimal deposition conditions of thin films from hexamethyldisiloxane with low oxygen transmission rate were determined. It is possible to use these results in practical applications, such as corrosion inhibitors for archaeological objects. Optionally, they can be used in various industry branches where it is desirable and feasible to prevent oxygen access to the material by deposition of barrier

Předmětem této diplomové práce je studium plazmochemické redukce korozních vrstev na mědi. Proces je založen na použití nízkotlakého vodíkového RF plazmatu, ve kterém jsou vzorky ošetřovány po dobu několik hodin. Pro zkoumání procesu byly připraveny čtyři sady vzorků v různých korozních prostředích. První dvě korozní prostředí tvořily páry HCl a octanu amonného, jimž byly vzorky vystaveny po dobu jednoho týdne. Druhé dvě sady vzorků byly připraveny smočením v HNO3 a H2SO4. Provedená EDX analýza potvrdila vizuální hodnocení složení korozních vrstev, které obsahovaly chloridy, dusičnany a sírany mědi. Vzorky vystavené působení octanu amonného nevykázaly žádnou korozi, a proto nebyly dále zpracovávány. Ke zjištění reakcí probíhajících ve vodíkovém RF výboji byla použita optická emisní spektroskopie. Nejdříve je realizováno měření spekter samotného plazmatu v kontinuálním a pulsním režimu, neboť experimentální zařízení bylo zcela nově postaveno. Ve spektru byly identifikovány atomární čáry vodíku. Intenzita těchto čar a celková intenzita spektra v intervalu 300 – 700 nm byly měřena v závislosti na průtoku vodíku, výkonu a činiteli využití. Poté přišlo na řadu vlastní ošetření měděných korodovaných vzorků za různých podmínek, obvykle při tlaku 170 Pa, výkonu RF generátoru 200 W a průtoku vodíku 10,2 ml/min. K monitorování celého procesu plazmochemického ošetření bylo použito sledování integrální spektrální intenzity OH radikálu v rozmezí 305 – 330 nm. Experimentální výsledky ukázaly, že intenzity OH radikálu silně závisí na druhu koroze i na režimu ošetření. Redukce korozních vrstev ošetřovaných v pulsním režimu není tak uspokojivá jako v kontinuálním režimu kvůli nižší teplotě v reaktoru a menší celkové energii dodané během procesu. Během redukce v kontinuálním režimu bylo pozorováno k odprašování vzorku. To znamená, že korozní vrstva byla úspěšně odstraněna, ale proces nebyl včas ukončen. Bude tedy nutné, pokusit se navrhnout ještě nějaký další monitorovací postup krom, The present diploma thesis concerns the research of plasmachemical reduction of copper corrosion layers. The process was based on using low pressure hydrogen RF plasma in which copper samples are treated for several hours. Four series of copper corrosion layers were prepared in four different corrosion atmospheres. The first two were prepared using saturated vapors of HCl and ammonium acetate that affected copper samples for one week. The second two sets were prepared by samples dipping in HNO3 and H2SO4. EDX analysis confirms visual composition of corrosion layers – chlorides, nitrides and sulphate, respectively. The ammonium acetate produced no corrosion layers and thus this set of samples was omitted. The optical emission spectroscopy was used to find out reactions in a hydrogen RF discharge. At the first, a character of plasma without samples was taken by measuring in continuous and pulsed regime. The integral spectrum intensity (300-700 nm) and intensities of hydrogen atomic lines were observed in the dependences on hydrogen flow, power and duty cycle. After that copper samples were treaded under various conditions in continual and pulse regime, typically at pressure of 170 Pa, 200 W power and hydrogen flow rate of 10.2 ml/min. The integral OH radical spectral intensity in the range of 305 – 330 nm was used as a monitor of plasma treatment process. The experimental results showed that intensities of OH radical depended strongly on the corrosion layer kind as well as on the RF discharge mode. Reduction of corrosion layers treated in the pulsed regime was not so satisfactory then in the continuous regime probably due to lower temperature of sample during the treatment. The total supplied energy into the system was also lower in this case. The sample sputtering was observed during the reduction in continuous regime. It means the corrosion was successfully removed but the process was not stopped at that moment, so it is necessary to propose another additional monit

Cílem disertační práce je studium kinetických procesů v dohasínajícím plazmatu dusíku s příměsí kyslíku a dusíku ve směsi s argonem. Výsledky měření předložené v této práci jsou získány z optické emisní spektroskopie dohasínajícího plazmatu. Ve všech měřeních byl dobře identifikovatelný jev tzv. pink afterlow (maximální intenzita vyzařování) a vliv příměsí na tento jev. Pro měření byl vzhledem k našim experimentálním možnostem zvolen stejnosměrný výboj v proudícím režimu, kdy je možno dosáhnout časového rozlišení v řádově ms, což je pro studované jevy dostatečné. Měření bylo provedeno v rozsahu vlnových délek 300-800 nm. V naměřených spektrech byly identifikovány první pozitivní, druhy pozitivní a první negativní spektrální systémy dusíku a systémy NO beta a NO gama.Experimenty byly provedeny ve dvou konfiguracích aparatury, pro měření dohasínajícího plazmatu dusíku s příměsí kyslíku a pro měření dohasínajícího plazmatu ve směsi dusíku s argonem. V případě měření dusíku s příměsí kyslíku (koncentrace kyslíku do 0,2 %) byly k dispozici dvě výbojové trubice z různých materiálů – sklo PYREX a sklo QUARTZ. Aby bylo možno posoudit vliv teploty na procesy probíhající během dohasínání, byly provedeny dva typy měření za různých teplotních podmínek. Pro obě trubice bylo měření provedeno pro laboratorní teplotu 300 K a pro chlazení tekutým dusíkem (77 K) v místě spektroskopického měření. Celkový tlak byl při těchto experimentech 1 000 Pa a proud 200 mA. V naměřených spektrálních systémech byly identifikovány jednotlivé spektrální přechody a byly sestrojeny závislosti jejich intenzit na čase dohasínání. Dále byly vypočteny relativní vibrační populace jednotlivých stavů v závislosti na koncentraci kyslíku. Z relativních populací byla sestrojena i vibrační rozdělení pro jednotlivé stavy dusíku. Z výsledků obecně vyplývá, že s rostoucí koncentrací kyslíku lze pozorovat mírný nárůst populací molekulárního dusíku, ale koncentrace molekulárního iontu dusíku rapidně klesá. Při snížen, Presented thesis gives results obtained during the spectroscopic observations of post –discharges of the pure nitrogen plasma with small oxygen admixture and in the nitrogen – argon mixture and the effect of the pink afterglow in it. The DC discharge in the flowing regime has been used for the plasma generation. The decaying plasma was study by optical emission spectroscopy, mainly in the range of 300–800 nm. The first positive, second positive, first negative nitrogen spectral system and NO spectral systems were observed in measured spectra. The band head intensities of these bands have been studied in the dependencies on experimental conditions. Simultaneously, the relative vibrational populations on the given nitrogen states have been calculated. Two discharge tubes made from different materials (PYREX glass and QUARTZ glass) were used in the case of nitrogen plasma containing low oxygen traces (up to 0.2 %). These experiments have been carried out at two wall temperatures for the determination of the temperature effect on the post-discharge. The discharge tube around the observation point was kept at the ambient temperature (300 K) or it was cooled down to 77 K by liquid nitrogen vapor. The total gas pressure of 1 000 Pa and the discharge current of 200 mA were conserved for all these experiments. The relative populations of electronic states were calculated in the dependence on the post-discharge time. The dependencies on oxygen concentration were given, too. The results showed no simple dependence of vibrational populations on oxygen concentration. Generally, slight increase of neutral nitrogen states populations was observed with the increase of oxygen concentration. These observations were well visible due to the intensity of nitrogen pink afterglow effect that was well visible at all oxygen concentrations. The pink afterglow maximal intensity was reached at about 5–10 ms at the wall temperature of 300 K in the PYREX tube. The molecular ion emission was stro

V predkladanej práci bol generovaný abnormálny dútnavý výboj pri atmosférickom tlaku, v plynnej zmesi metánu (1 až 5 %) v dusíku, pre simuláciu atmosféry mesiaca Titan. Výboj bol charakterizovaný pomocou optickej emisnej spektrometrie, ktorá potvrdzuje prítomnosť aktívnych foriem dusíka a radikálov vznikajúcich z metánu. Okrem toho boli tiež pozorované spektrálne pásy CN radikálu. Intenzity vybraných spektrálnych systémov boli študované v závislosti na prúde dodávanom do výboja a zmene v zložení plynnej zmesi. Rotačná teplota bola stanovená z druhého pozitívneho systému dusíka na hodnotu približne 2000 K. Z rovnakého systému bola stanovená aj vibračná teplota v závislosti na koncentrácii plynnej zmesi od 3000 K (1 % CH4) do 3600 K (5 % CH4). Vibračná teplota prvého negatívneho systému dusíka rástla s výkonom a klesala s koncentráciou metánu v intervale od 3700 K do 4200 K. Rovnakú závislosť mala vibračná teplota vypočítaná pre fialový spektrálny systém CN, ktorej hodnota bola 4600 až 5800 K. Stabilné produkty vznikajúce v reaktore boli analyzované pomocou hmotnostného spektrometra s protónovou ionizáciou a s analyzátorom doby letu. Detegovaných bolo množstvo alifatických uhľovodíkov, niektoré aromatické uhľovodíky a tiež pomerne veľa amino či kyano zlúčenín. So vzrastajúcou koncentráciou metánu vznikalo viac látok s vyššou molekulovou hmotnosťou a menej jednoduchých látok, ktoré sa pravdepodobne spotrebúvali na zložitejšie látky. Ich relatívne intenzity boli stanovené za rovnakých podmienok, ako boli namerané optické emisné spektrá., In the present work, the abnormal glow discharge at atmospheric pressure was generated in the nitrogen-methane (1 to 5 %) gaseous mixtures related to the atmosphere of Titan. The discharge itself was monitored by optical emission spectrometry that confirmed presence of active nitrogen species and various radicals formed from methane. Besides them, the CN spectral bands were observed. Intensities of all light emitting species were studied in the dependence on applied power and composition of nitrogen-methane mixture. The rotational temperature of about 2000 K was calculated from the second positive nitrogen system. The vibrational temperature also obtained from neutral nitrogen molecule increased nearly directly with methane from 3000 K (1 % CH4) to 3600 K (5 % CH4). In the contrary, vibrational temperature obtained from nitrogen molecular ion decreased with methane in the gaseous mixture and increased with applied discharge power from 3700 K to 4200 K. The same trend showed the vibrational temperature calculated from violet system of CN with value from 4600 K to 5800 K. The stable discharge products were analysed by proton transfer time of flight mass spectrometry of the exhausting gas. Presence of many aliphatic and some aromatic hydrocarbons was confirmed as well as quite a lot of amino and cyano compounds. Increasing concentrations of methane have produced more substances with higher molecular weight and less simple substances that were likely to be consumed on more complex substances. Their relative intensities were determined under the same conditions as optical emission spectra were collected.

Plazmochemické procesy sú jednou z metód, ktoré sa využívajú na čistenie odpadových vôd. Odpadové a úžitkové vody z domácností obsahujú mnoho organických látok, ktoré musia byť odstránené, aby mohla byť voda znovu použitá v domácnostiach alebo priemysle. Cieľom diplomovej práce jerozklad alkaloi¬dov počas plazmového procesu. Teoretická časť je preto zameraná na generáciu elektric¬kého výboja v kva¬palinách a charakteristiku vybraných alka¬loidov. V práci je sledovaný rozklad kofeínu a chinínu v elektrickom výboji, ktorý je genero¬vaný v diafragmovej konfigurácii. Experimenty boli uskutočňované vo vsádzkovom reaktore, ktorý je rozdelený do dvoch častí prostredníctvom diafragmy vyrobenej z keramického mate¬riálu ShapalTM-M (hrúbka 3,0 mm, priemer otvoru 1,0 mm). Boli použité elektródy z nerezo¬vej ocele s rozmerom 5×12 cm. Priemerný elektrický výkon bol nastavený na hodnotu 135 W a doba každého experimentu bola 60 minút. Roztoky kofeínu (celkový objem 4 l) boli pripra¬vené v koncentráciách 10, 25 a 50 ppm a roztoky chinínu v koncentráciách 5, 10 a 15 ppm. Počia¬točná vodivosť roztokov bola upravená pomocou chloridu sodného na tri rôzne hod¬noty – 400, 750 a 1000 µS•cm-1. Experimentálna časť pozostáva taktiež z využitia analytických metód, ktoré boli potrebné na kvantifikáciu pozorovaných látok. Peroxid vodíka produkovaný počas elektrického výboja je stanovený kolorimetrickou metódou, ktorá je založená na tvorbe žlto sfarbeného komplexu z peroxidu vodíka a titánového činidla. Koncentrácia kofeínu bola určená UV spektrometriou pri vlnovej dĺžke 273 nm a následne bola uskutočnená analýza HPLC/MS. Degradácia chi¬nínu bola analyzovaná pomocou UV-VIS spektrometrie a fluorescenčných meraní. Generácia plazmy vo vodných roztokoch zapríčiňuje vznik hydroxylového radikálu, pero¬xidu vodíka, kyslíka, vodíka a iných reaktívnych častíc. Peroxid vodíka, ktorý vzniká v plaz¬me, je následne spotrebovaný na degradáciu organických látok v roztoku. To je vysvet¬lením nameranej nižšej kon, Plasmachemical processes are one of the methods used for wastewater treatment. Sewage and household wastewaters include a variety of organic substances that must be removed to reuse water in industry or households. The aim of this diploma thesisisthe observation of alkaloids decomposition by plasma chemical process. The theoretical part is focused on plasma generation in liquids and characterization of selected alkaloids. The decomposition of caffeine and quinine in direct current electrical discharge in liquid with diaphragm configuration is investigated in this work. The experiments were carried out in a batch reactor divided into two parts by a diaphragm made from ceramic material ShapalTM-M (thickness 3.0 mm, pin-hole diameter 1.0 mm). The stainless steel electrodes of 5×12 cm size were used. The mean electric power was set to 135 W for an operation time of 60 minutes in each experiment. Caffeine solutions (total volume of 4 L) were prepared in concentrations of 10, 25 and 50 ppm, quinine solutions in concentrations of 5, 10 and 15 ppm. The initial conductivity was adjusted by sodium chloride at three different values – 400, 750 or 1000 µS•cm-1. The experimental part consisted also of using analytical methods necessary for compound quantification. Hydrogen peroxide formation during the electrical discharge was determined by colorimetric method based on generation of yellow complex with titanium(IV) sulfate reagent. The caffeine concentration was measured by UV spectrometric method at wavelength 273 nmand thenHPLC/MS analysis was performed. Quinine degradation was monitored by UV-VIS spectrometry and fluorescent measurements. The plasma generation in water solutions induces formation of hydroxyl radical, hydrogen peroxide, oxygen, hydrogen and other reactive species. Hydrogen peroxide is produced and then utilized in degradation of organic compounds and thus lower concentration of H2O2was measured in solution with caffeine and quinine than in solution without alk

Cílem této práce je studium procesů probíhajících během depozice organokřemičitanových tenkých vrstev formou plazmové polymerace. Tenké vrstvy se v poslední době staly nejrozšířenějším způsobem povrchových úprav materiálů. Používají se jako ochranné a funkční vrstvy, mohou zvyšovat nebo snižovat adhezi k různým sloučeninám (např. k vodě), nebo jen zlepšit mechanické vlastnosti silnějších materiálů. Plazmové polymery, které nejsou známy moc dlouho, jsou moderním trendem ve vývoji depozice tenkých vrstev. Vykazují perfektní adhezi k substrátu a jsou vysoce odolné vůči většině chemikálií. Jejich struktura je poměrně odlišná od struktury klasických polymerů. V poslední době se jako prekurzory plazmových polymerů začaly používat organokřemičitany, protože křemík zabudovaný v jejich struktuře umožňuje depozici tenkých vrstev na skleněný substrát a organická část monomeru nám nabízí nekonečné možnosti modifikací. V našem případě jsme jako monomer použili dimethylfenylsilan (DMPS). Diagnostiku plazmatu jsme prováděli optickou emisní spektrometrií indukčně vázaného plazmatu a v jednom případě i kapacitně vázaného plazmatu. Touto metodou je možno stanovit složení plazmatu během depozičního procesu. A tím můžeme podle vstupních parametrů předpovědět i složení deponované tenké vrstvy. Z relativních populací jednotlivých fragmentů jsme schopni zjistit optimální nastavení pro depoziční proces. Je také možno spočítat teploty částic v plazmatu, což nám podá informace o energiích těchto částic. První část této studie se zabývá identifikací částic (fragmentů), které vznikly při fragmentaci monomeru v prostředí plazmatu. Ve spektrech jsme úspěšně identifikovali atomární čáry vodíku Balmerovy série. Byla detekována rovněž řada rotačních čar molekulového vodíku. Atomární uhlík se objevil pouze v malém množství. Daleko více uhlíku bylo zjištěno ve formě CH radikálu. Byly zachyceny i slabé čáry atomárního křemíku. Při použití směsi DMPS s kyslíkem byly ve spektrech přítomny i OH radikál a, The aim of this thesis is a study of processes during organosilicone thin film deposition via plasma polymerization. Recently, thin films are the most expanding way of surface modification of materials. They are used as protective coatings, functional layers, they can increase or decrease adhesion to different compounds (e.g. water), or just improve mechanical properties of bulk materials. Plasma polymers, which are not known so long, are a modern trend in evolution of thin film deposition. They have perfect adhesion to the substrate and they are highly resistant against most of chemical compounds. Their structure is quite different from the structure of classical polymers. Recently, organosilicon compounds are used as precursors for plasma polymers because silicon built in the structure of plasma polymer allows thin film deposition on glass substrate and the organic part of monomer gives us infinite possibilities of modification. In our case dimethylphenylsilane (DMPS) was used as a monomer. Various RF low pressure discharges were used during this study. Plasma diagnostic was performed by optical emission spectroscopy of inductive coupled plasma. This method allows us to determine plasma composition during the deposition process. Thus we can predict the composition of deposited thin film according to input parameters. From relative populations of fragments we are able to find out optimal conditions for deposition process. We can also calculate temperature of particles in plasma which gives us some information about particle energies. The first part of the study deals with the identification of particles (fragments) created by fragmentation of monomer in plasma environment. We successfully identified hydrogen atomic lines of Balmer’s series in the spectra. Many rotational lines of hydrogen molecule were also detected. Atomic carbon occurred only in small amount. Much more carbon was detected in the form of CH radical. We also found some weak lines connected to atomi

Předmětem této diplomové práce je studium plazmochemické redukce korozních vrstev na mědi. Proces je založen na použití nízkotlakého vodíkového RF plazmatu, ve kterém jsou vzorky ošetřovány po dobu několik hodin. Pro zkoumání procesu byly připraveny čtyři sady vzorků v různých korozních prostředích. První dvě korozní prostředí tvořily páry HCl a octanu amonného, jimž byly vzorky vystaveny po dobu jednoho týdne. Druhé dvě sady vzorků byly připraveny smočením v HNO3 a H2SO4. Provedená EDX analýza potvrdila vizuální hodnocení složení korozních vrstev, které obsahovaly chloridy, dusičnany a sírany mědi. Vzorky vystavené působení octanu amonného nevykázaly žádnou korozi, a proto nebyly dále zpracovávány. Ke zjištění reakcí probíhajících ve vodíkovém RF výboji byla použita optická emisní spektroskopie. Nejdříve je realizováno měření spekter samotného plazmatu v kontinuálním a pulsním režimu, neboť experimentální zařízení bylo zcela nově postaveno. Ve spektru byly identifikovány atomární čáry vodíku. Intenzita těchto čar a celková intenzita spektra v intervalu 300 – 700 nm byly měřena v závislosti na průtoku vodíku, výkonu a činiteli využití. Poté přišlo na řadu vlastní ošetření měděných korodovaných vzorků za různých podmínek, obvykle při tlaku 170 Pa, výkonu RF generátoru 200 W a průtoku vodíku 10,2 ml/min. K monitorování celého procesu plazmochemického ošetření bylo použito sledování integrální spektrální intenzity OH radikálu v rozmezí 305 – 330 nm. Experimentální výsledky ukázaly, že intenzity OH radikálu silně závisí na druhu koroze i na režimu ošetření. Redukce korozních vrstev ošetřovaných v pulsním režimu není tak uspokojivá jako v kontinuálním režimu kvůli nižší teplotě v reaktoru a menší celkové energii dodané během procesu. Během redukce v kontinuálním režimu bylo pozorováno k odprašování vzorku. To znamená, že korozní vrstva byla úspěšně odstraněna, ale proces nebyl včas ukončen. Bude tedy nutné, pokusit se navrhnout ještě nějaký další monitorovací postup krom, The present diploma thesis concerns the research of plasmachemical reduction of copper corrosion layers. The process was based on using low pressure hydrogen RF plasma in which copper samples are treated for several hours. Four series of copper corrosion layers were prepared in four different corrosion atmospheres. The first two were prepared using saturated vapors of HCl and ammonium acetate that affected copper samples for one week. The second two sets were prepared by samples dipping in HNO3 and H2SO4. EDX analysis confirms visual composition of corrosion layers – chlorides, nitrides and sulphate, respectively. The ammonium acetate produced no corrosion layers and thus this set of samples was omitted. The optical emission spectroscopy was used to find out reactions in a hydrogen RF discharge. At the first, a character of plasma without samples was taken by measuring in continuous and pulsed regime. The integral spectrum intensity (300-700 nm) and intensities of hydrogen atomic lines were observed in the dependences on hydrogen flow, power and duty cycle. After that copper samples were treaded under various conditions in continual and pulse regime, typically at pressure of 170 Pa, 200 W power and hydrogen flow rate of 10.2 ml/min. The integral OH radical spectral intensity in the range of 305 – 330 nm was used as a monitor of plasma treatment process. The experimental results showed that intensities of OH radical depended strongly on the corrosion layer kind as well as on the RF discharge mode. Reduction of corrosion layers treated in the pulsed regime was not so satisfactory then in the continuous regime probably due to lower temperature of sample during the treatment. The total supplied energy into the system was also lower in this case. The sample sputtering was observed during the reduction in continuous regime. It means the corrosion was successfully removed but the process was not stopped at that moment, so it is necessary to propose another additional monit

Tato diplomová práce se zabývá generací reaktivních částic (peroxid vodíku, dusičnany, dusitany) pomocí různých plazmových systémů v destilované a kohoutkové vodě. Připravená plazmatem aktivovaná voda se liší ve způsobu aplikace plazmatu, a to nad hladinou vody, uvnitř vody a probubláváním produktů výboje do vody. Cílem je stanovit vyprodukované množství částic v různých plazmových systémech a porovnat je mezi sebou. Práce také sleduje vliv experimentálních podmínek ozonizátoru na generované množství reaktivních částic., This diploma thesis deals with generation of reactive species (hydrogen peroxide, nitrates, nitrites) using various plasma systems in distilled and tap water. Prepared plasma activated water differs in the way the plasma is applied, namely plasma above the water surface, plasma inside water or bubbling of plasma gaseous products into water. The main goal is to determine the amount of species produced in different plasma systems and compare them with each other. The effect of ozonizer experimental conditions on the generated amount of reactive species is also monitored.

Tato diplomová práce se zaměřuje na plazmochemickou redukci modelových korozních vrstev připravených na bronzových vzorcích. Bronz byl hlavním materiálem pro výrobu předmětů v tzv. době bronzové. Nejprve byl velmi vzácný, a proto se používal pouze pro výrobu šperků a dalších ozdobných předmětů. Teprve později se z bronzu začaly vyrábět předměty denní potřeby a zbraně. Tyto předměty jsou nacházeny a je nutné je restaurovat a zachovat tak kulturní dědictví pro příští generace. K tomu přispívá výzkum a optimalizace podmínek plazmochemické redukce modelových korozních vrstev bronzových vzorků. Pro vytvoření definovaného povrchu byla použita metalografická bruska, nejprve s brusným papírem P 280, poté byl papír otočen o 90° a následně byl použit papír P 600. Tím bylo zajištěno sjednocení drsnosti povrchu celého bronzového vzorku, což je důležité pro zajištění stejných podmínek koroze. Obroušené vzorky byly omyty ethanolem a usušeny proudem horkého vzduchu. Aby se zamezilo styku s okolní atmosférou a následným zahájením koroze, byly vzorky uloženy do uzavíratelných polyethylenových sáčků. Následovala příprava modelových korozních vrstev. Jako korozní prostředí byla vybrána kyselina chlorovodíková a kyselina sírová. Petriho miska, umístěná na dně exsikátoru, obsahovala vždy 20 ml dané kyseliny. Vzorky byly uloženy na keramický rošt nad miskou a zde korodovaly (v parách kyseliny chlorovodíkové 34 dnů a v parách kyseliny sírové 27 dnů). Zkorodované vzorky byly ošetřeny v nízkotlakém vodíkovém plazmatu, které bylo buzeno RF generátorem. Vzorky byly vloženy do křemenného válcového reaktoru (délka 90 cm, vnitřní průměr 9,5 cm) s vně umístěnými měděnými elektrodami. Tlak v reaktoru se během experimentu pohyboval kolem 160 Pa, při průtoku vodíku 50 sccm. Ošetření trvalo vždy 90 minut a byl zvolen kontinuální nebo pulzní režim (se střídou 25%, 50% nebo 75%) a výkon 50-300 W. Průběh plazmochemického ošetření byl monitorován optickou emisní spektroskopií OH radikálů s použitím spekt, This diploma thesis is focused to the plasma chemical reduction of model corrosion layers prepared on bronze samples. Bronze was the main material for production of the subjects in Bronze Age. First, it was very rare, and therefore was used only for making jewellery and other decorative subjects. Later, the objects of daily use and weapons were produced of bronze. These objects are found and it is necessary to restore him and preserve the cultural heritage for future generations. The research and the optimalization of plasmochemical reduction of model corrosion layers on bronze samples contributes to this. A metallographic grinder was used to create a defined surface, first with the sandpaper P 280 and then after sample 90 degree rotation with the sandpaper P 600. This ensured uniform surface at all bronze samples that is necessary to provide the same corrosion conditions. The grinded samples were washed by ethanol and dried by hot air stream. To prevent contact with the surrounding atmosphere and successive initiation of corrosion, the samples were stored in lockable polyethylene bags. This step was followed by the preparation of model corrosion layers. Hydrochloric and sulfuric acids were chosen as corrosive environments. Petri dish containing 20 ml of the selected acid was placed at the bottom of the desiccator. Samples were placed to the ceramic grate, over the dish, and they were corroded (in vapours of hydrochloric acid for 34 days and in vapours of sulfuric acid for 27 days). The corroded samples were treated using low-pressure hydrogen plasma excited by RF generator. Treatment of samples was carried out in quartz cylindrical reactor (length of 90 cm, inner diameter 9.5 cm) with copper electrodes placed outside. The pressure in the reactor was ranged around 160 Pa at hydrogen flow rate of 50 sccm during the experiments. The continuous and pulse modes (duty cycle of 25%, 50% or 75%) at peak power of 50–300 watts were used for the treatment of 90 minutes durati

Hlavním tématem této bakalářské práce je plazmochemické ošetření archeologickým artefaktů, především plazmochemické ošetření korozních vrstev mosazi. Pro tento proces bylo použito nízkotlaké, nízkoteplotní vodíkové plazma. Technologie je v současnosti využívána zejména pro železné a stříbrné předměty, ovšem ani pro ně nejsou nalezeny optimální podmínky. Odstraňování koroze u předmětů z barevných kovů je pak zcela v počátcích. Byly připraveny dvě sady vzorků v různých korozních prostředích. Prvním prostředím byly nasycené páry HCl, vzorky byly v tomto prostředí po dobu jednoho měsíce, korozní vrstvy byly oranžovo-hnědé. Druhá sada byla připravena v roztoku amoniaku, vzorky byly v tomto prostředí jeden den, korozní vrstvy byly modré. Plazma bylo generováno kontinuálně při různých výkonech generátoru. Experimenty probíhaly při tlaku 100 Pa a průtoku vodíku 50 sccm. Výkon generátoru byl volen v rozsahu 50 – 200 W a ošetření trvalo 70 – 140 minut. Změny, ke kterým docházelo v důsledku plazmochemických reakcí, byly pozorovány optickou emisní spektroskopií. Redukční děj byl monitorován pomocí integrální intenzity OH pásu. Spektrální intenzita spektrometru byla volena v rozsahu 290 – 330 nm. Po plazmochemickém ošetření bylo obtížné odstranit korozní vrstvy HCl, ale odstranění korozních vrstev amoniaku bylo snadné. To bylo způsobené typem korozního procesu (korodované vrstvy byly ovlivněny dobou korozního procesu). Tato bakalářská práce slouží k počátečnímu studiu chování korozních vrstev mosazi při plazmochemickém ošetření. V budoucnu by mohlo být ošetření v plazmatu použito pro ošetření skutečných archeologických artefaktů., The main topic of this bachelor thesis is plasmachemical treatment of archeological artifacts, especially plasma chemical treatment of brass corrosion layers. Low-pressure, low-temperature hydrogen plasma is used for this process. Nowadays, the technology is used mainly for iron or silver based materials but even for them the optimal conditions for the corrosion removal are not fully known yet. The knowledge about other metallic materials is fully missing. Two sets of brass samples were prepared in different corrosion atmospheres. The first atmosphere was prepared using saturated vapors of HCl. The samples were in this atmosphere during one month, and corrosion layers were orange-brown. The second set was prepared using ammonium solution, the samples were in this atmosphere for one day, corrosion layers were blue. The generation of capacitively coupled plasma in continuous mode by different supplied power was done. The experiments were carried out at 100 Pa with hydrogen gas flow of 50 sccm. Discharge power was varied in the interval 50 – 200 W and the treatment duration was 70 – 140 min. The optical emission spectroscopy of OH radical was used to find out all changes those have been resulting from plasmachemical reactions. The OH radical integral intensities were observed, they were used to monitoring plasma chemical reduction process. Spectral intensity of spectroscope was in the range 290 – 330 nm. After the plasmachemical treatment, it was very difficult to remove corrosion layers of HCl, but removing of NH3 corrosion layers was easy. It was caused by type of corrosion process (corrosion layers were influenced by time of corrosion process). This bachelor thesis is the start to find out conduct corrosion layers of brass in plasma treatment. In future, plasma treatment could be used to treatment of real archaeological artifacts.

Tato bakalářská práce se zabývá vhodnými metodami k přípravě plazmatem aktivované vody. Teoretická část je zaměřena na seznámení se s plazmatem aktivovanou vodu a metodami k její přípravě. V experimentální části této práce byly charakterizovány vybrané fyzikálně chemické vlastnosti, a to vodivost, hodnota pH a stabilita peroxidu vodíku. Důležitým aspektem této práce bylo zjištění vhodných skladovacích podmínek pro plazmatem aktivovanou vodu. Cílem této práce bylo vygenerování PAW pomocí různých metod se stabilními vlastnostmi, kterou lze snadno skladovat. Bylo zjištěno, že při přípravě pomocí diafragmového výboje je nejlepší skladovat PAW ve tmě, kdy má stabilní vlastnosti. PAW připravená v systému trysky v kapalině je vhodná ke skladování v lednici, kdy dochází k pomalému rozkladu peroxidu vodíku. Míra účinnost mikrovlnné trysky na generaci PAW je zapříčiněna zaváděním plynu, jako je například argon., This bachelor thesis deals with suitable methods for plasma activated water preparation. The plasma activated water is a new way of the indirect plasma application for the treatment of biological materials like food or even for the direct application for therapeutic purposes. The theoretical part is focused on getting acquainted with plasma activated water and methods for its preparation, using various plasma systems. The detailed description of the plasma-liquid systems used during this thesis is given later. The selected physical chemical properties, namely conductivity, pH value and stability of hydrogen peroxide are presented in the results part. An important aspect of this work was to find suitable storage conditions for plasma activated water.

Nitrid hliníku (AlN) je slibný polovodivý materiál s velkou mezerou v pásu. Tenké filmy AlN nacházejí uplatnění v různých elektronických a optoelektronických zařízeních. V první řadě je cílem výzkumu prezentovaného v rámci této disertační práce představit nové prekurzory do procesu ALD pro depozici tenkých vrstev AlN. Navrhované prekurzory jsou lepší než tradiční prekurzory buď v nákladové efektivnosti nebo reaktivitě. Část disertační práce je věnována prohloubení porozumění chemickým procesům, které probíhají během a po depozici. V tomto ohledu bylo navrženo pracovní řešení ke zlepšení chemického složení výsledných filmů a ke zmírnění nedostatků, například oxidace. Dalším důležitým aspektem této studie je důkladná analýza fenoménu vodíku v tenkých vrstvách AlN ALD. Vodíkové nečistoty byly zkoumány pomocí přesných a pokročilých technik patřících do skupin analýzy iontovým paprskem (IBA)., Aluminum nitride (AlN) is a promising semi-conductive material with a wide band gap. Thin films of AlN find implementation in a variety of electronic and optoelectronic devices. First and foremost, the aim of the research presented within the scope of this dissertation is to introduce new precursors into ALD process for deposition of AlN thin films. The proposed precursors are superior to traditional ones either in cost-efficiency or reactivity. A part of the dissertation is devoted to enhancement of the understanding of chemical processes which take place during and after deposition. In this regard, a working solution to improving the chemical composition of the resulting films, as well as ameliorating deficiencies, for instance, oxidization, has been proposed. Another important aspect of this study has to do with a thorough analysis of hydrogen phenomenon in AlN ALD thin films. Hydrogen impurities have been investigated with the use of accurate and advanced techniques belonging to ion-beam analysis (IBA) groups.

Cílem předložené bakalářské práce bylo studium chemických procesů iniciovaných elektrickým výbojem v atmosféře podobné Titanu. Tato bakalářská práce je zaměřena na simulaci atmosféry Titanu za běžné laboratorní teploty a atmosférického tlaku. Atmosféra Titanu je složena zejména z dusíku, který tvoří 98 % atmosféry. Pro simulaci byl využit jiskrový a doutnavý elektrický výboj generovaný ve speciálním reaktoru. Měření probíhala při změnách průtoku CH4 0, 1, 2, 3 a 4 sccm. První část měření probíhala pro jiskrový výboj a druhá část pro výboj doutnavý, u obou za stejných podmínek. Syntetizované plynné produkty byly analyzovány pomocí hmotnostní spektrometrie s protonovou ionizací (PTR-ToF-MS). Detekovány byly především jednoduché dusíkaté alifatické uhlovodíky, avšak se zvyšujícím se průtokem CH4 docházelo ke vzniku složitějších aromatických uhlovodíků v případě obou výbojů. Složení plazmatu a jeho diagnostika byla zkoumána pomocí optické emisní spektrometrie (OES). Měření pomocí hmotnostní spektrometrie s protonovou ionizací i optické emisní spektrometrie probíhalo současně., The aim of the presented bachelor's thesis was the study of chemical processes initiated by electric discharge in an atmosphere similar to that of Titan. This bachelor's thesis focuses on simulating Titan's atmosphere at normal laboratory temperature and atmospheric pressure. Titan's atmosphere is mainly composed of nitrogen, which constitutes 98 % of the atmosphere. For the simulation, spark and glow electric discharges generated in a special reactor were used. Measurements were conducted with varying CH4 flow rates of 0, 1, 2, 3, and 4 sccm. The first part of the measurements was conducted for the spark discharge and the second part for the glow discharge, both under the same conditions. The synthesized gaseous products were analyzed using proton transfer reaction time-of-flight mass spectrometry (PTR-ToF-MS). Mainly simple nitrogenous aliphatic hydrocarbons were detected, but with increasing CH4 flow, the formation of more complex aromatic hydrocarbons occurred for both discharges. The composition of the plasma and its diagnostics were investigated using optical emission spectrometry (OES). Measurements using proton transfer reaction mass spectrometry and optical emission spectrometry were conducted simultaneously.

Tato bakalářská práce řeší problematiku aplikace nízkotlakého vodíkového a argon-vodíkového plazmatu na vrstvy korozních produktů olova. Existuje mnoho historických objektů, které vyžadují pečlivé odstranění korozních vrstev. Proto je nutné optimalizovat proces ošetření tak, aby v budoucnu nedošlo ke zničení skutečných historických artefaktů. Tato práce je zaměřena na olovo, které dosud nebylo touto metodou prozkoumáno. Pro srovnání byly připraveny modelové vzorky s korozí. Tyto vzorky korodovaly v prostředí výparů koncentrované kyseliny octové a kyseliny mravenčí. Z důvodu nízkého bodu tání olova a zahřívání na atomární úrovni byly zvoleny tři maximální teploty pro plazmochemické ošetření. Během celého experimentu bylo aplikováno argon-vodíkové a vodíkové plazma na 12 zkorodovaných vzorků. Průběh procesu ošetření byl sledován optickou emisní spektrometrií, povrchové analýzy vzorků byly prováděny pomocí analýzy SEM, XRD a EDX. Výsledky těchto analýz ukázaly, že nejvhodnější teplota pro plazmochemické ošetření byla 130 °C. Existuje zde mnoho podnětů pro budoucí výzkum a optimalizaci pracovních podmínek, jako je například použití pulzního režimu a modifikované složení směsi plynů., This bachelor thesis deals with the application of low-pressure hydrogen plasma to lead corrosion products. There are many historical objects and these objects require careful removal of corrosion layers. Therefore, it is necessary to optimize the treatment process in order not to destroy real historical artefacts in the future. This work is focused on lead, which has not been explored by this method yet. Model samples with corrosion were prepared for comparison and these samples corrode in vapors of concentrated acetic acid and formic acid. There were three working temperatures for plasma chemical treatment because of the low lead melting point and the atomic heating. Argon-hydrogen plasma and hydrogen plasma was applied to 12 corroded samples during the experiment. Process progress was monitored by optical emission spectrometry and surface analysis was performed by SEM, XRD and EDX analysis. The results of these analyzes showed that the most appropriate temperature for plasma chemical treatment was 130 ° C. Based on the obtained results many suggesstions and ideas were obtained for the future research like using of pulse mode and gas composition.

Nitrid hliníku (AlN) je slibný polovodivý materiál s velkou mezerou v pásu. Tenké filmy AlN nacházejí uplatnění v různých elektronických a optoelektronických zařízeních. V první řadě je cílem výzkumu prezentovaného v rámci této disertační práce představit nové prekurzory do procesu ALD pro depozici tenkých vrstev AlN. Navrhované prekurzory jsou lepší než tradiční prekurzory buď v nákladové efektivnosti nebo reaktivitě. Část disertační práce je věnována prohloubení porozumění chemickým procesům, které probíhají během a po depozici. V tomto ohledu bylo navrženo pracovní řešení ke zlepšení chemického složení výsledných filmů a ke zmírnění nedostatků, například oxidace. Dalším důležitým aspektem této studie je důkladná analýza fenoménu vodíku v tenkých vrstvách AlN ALD. Vodíkové nečistoty byly zkoumány pomocí přesných a pokročilých technik patřících do skupin analýzy iontovým paprskem (IBA)., Aluminum nitride (AlN) is a promising semi-conductive material with a wide band gap. Thin films of AlN find implementation in a variety of electronic and optoelectronic devices. First and foremost, the aim of the research presented within the scope of this dissertation is to introduce new precursors into ALD process for deposition of AlN thin films. The proposed precursors are superior to traditional ones either in cost-efficiency or reactivity. A part of the dissertation is devoted to enhancement of the understanding of chemical processes which take place during and after deposition. In this regard, a working solution to improving the chemical composition of the resulting films, as well as ameliorating deficiencies, for instance, oxidization, has been proposed. Another important aspect of this study has to do with a thorough analysis of hydrogen phenomenon in AlN ALD thin films. Hydrogen impurities have been investigated with the use of accurate and advanced techniques belonging to ion-beam analysis (IBA) groups.

Předmětem této disertační práce bylo prozkoumat na modelových látkách možnosti jejich rozkladu v klouzavém obloukovém plazmatickém výboji za atmosférického tlaku. Klouzavý obloukový výboj (GlidArc) je dynamicky se rozvíjející metodou generace netermálního plazmatu. Nabízí celou řadu možností průmyslového využití, zejména pro svou vysokou energetickou účinnost, specifickou produktivitu a vysokou selektivitu reakcí. GlidArc je při nízkém až atmosférickém tlaku jednoduchým a finančně nenáročným způsobem generace netermálního plazmatu. V současné době je zkoumáno možné využití tohoto zařízení v několika oblastech, mimo jiné i v oblasti rozkladu různých látek. Využitím netermálních plazmatických metod pro likvidaci těchto látek by mělo být dosaženo např. vyšší účinnosti rozkladu, nižší spotřeby energie, aj. Prezentované experimenty navazují na poznatky získané při vypracovávání diplomové práce, při nichž byly prověřeny některé konstrukční prvky zařízení a spektroskopickými měřeními bylo prostudováno vlastní plazma výboje. Pro potřeby této práce pak byly zvoleny modelové látky z řady aromatických i alifatických sloučenin (toluen, hexan a cyklohexan), v koncentracích set až tisíců ppm. Jsou zde shrnuty výsledky experimentů zabývajících se stanovením elektrických parametrů zařízení, směřujících k optimalizaci provozu reaktoru a stanovení energetických účinností celého rozkladného procesu. Dále byla pomocí záznamů pořízených vysokorychlostní kamerou vyhodnocena některá specifika výboje GlidArc jako jsou tvar, maximální délka nebo doba existence plazmového vlákna v závislosti na podmínkách výboje. Pomocí analyzátoru spalin Testo jsme se pak pokusili kvantitativně popsat nežádoucí nízkomolekulární produkty rozkladných procesů v plazmatu, jako jsou oxidy dusíku, oxid uhelnatý a vodík v závislosti na podmínkách výboje. Pro stanovení vysokomolekulárních produktů rozkladu VOC pak byla využita plynová chromatografie v kombinaci s hmotnostní spektroskopií (GC/MS). Na základě těchto, The aim of this thesis was to elaborate the issue of the decomposition of volatile organic compounds in the Gliding Arc plasma discharge at atmospheric pressure. Technologies based on nonthermal plasma could offer a good alternative to conventional techniques for the decomposition of volatile organic compounds, such as thermal and catalytic oxidation. Gliding Arc discharge (GidArc) is a widely exploited nonthermal plasma source used for many industrial applications, such as air-pollution control. The energy efficiency, reaction selectivity or production of specific species may be achieved in this kind of plasma, and thus for various chemical processes it can be much more effective then in conventional techniques. Presented experiments are linked to the previous results published in diploma thesis, which gave us the basics for construction of new reactor and optical emission spectroscopy measurements have been done to characterize the plasma. Toluene (aromatic, unsaturated), cyclohexane (aromatic, saturated) and hexane (aliphatic, saturated) were used as the model compounds for these experiments in the concentration range from hundreds to thousands ppm. Results focused on the electrical parameters of the reactor were carried out, with the aim to operate the system at a lower energy cost. In order to get the time-resolved diagnostics of the moving plasma channel, the evolution of the plasma channel was recorded continuously by using a high-speed video camera. In next part of the work, some results concerning generation of low molecular products like nitric oxide, nitrogen dioxide, hydrogen and carbon monoxide on the discharge conditions are presented. In combustion process, undesirable mixture of toxic highmolecular by-products can be formed. Samples were therefore analysed in gas chromatograph linked to mass spectrometer, to characterize the chemical transformation pathway of VOC in plasma.

Tato diplomová práce je zaměřena na čištění povrchu historického skla z 18. a 19. století s využitím nízkoteplotních elektrických výbojů v roztocích chloridu sodného a uhličitanu draselného a nalezení nejvhodnějšího nastavení podmínek procesu čištění. Pro tvorbu výboje využívajícího audiofrekvenční zdroj byla použita nerezová elektroda a speciálně vyrobený elektrodový systém s wolframovým drátem v kapiláře z křemenného skla. Pro docílení vhodného posouzení očištění pocházely jednotlivé řady vzorků vždy ze stejného kusu historického skla, které bylo rozřezáno na menší části. Ošetřované vzorky byly vždy před čištěním a po čištění vyfoceny a byla vizuálně porovnána možná změna ošetřovaného místa. Následně byly vzorky analyzovány pomocí LA-ICP-MS s použitím liniového skenu plochy. Byly analyzovány ošetřené oblasti vzorků a porovnány s hodnotami analýz neošetřeného vzorku dané řady, jakožto referenčního složení nečistot na povrchu. Byly vybrány sledované izotopy prvků na základě pravděpodobného složení skla, korozních produktů a zeminy, ve které byly vzorky nalezeny. Analýzy byly dále normalizovány na standard NIST 610. Získané výsledky koncentrací prvků byly převedeny na oxidy. Jako klíčové oxidy pro rozhodování o nejúčinnějším čištění v každé řadě vzorků byly vybrány Na2O, MgO, SiO2, P2O5 a K2O. Jako nejúčinnější čištění vzorku bylo zvoleno to, kde byl největší rozdíl hodnot vybraných prvků mezi čištěným vzorkem a referenčním vzorkem. Byly sestaveny čtyři řady těchto roztoků a pro každou z nich byla měněna jedna veličina. Jako proměnné byly vybrány složení a vlastnosti roztoků, frekvence zdroje napětí a doba opracování. Při proměnné době opracování byly tři vzorky očištěny bez přerušení působení výboje. Pro dva vzorky byla doba opracování rozdělena na intervaly působení výboje 30 sekund s dobou nepůsobení výboje po dobu 1 minuty. Tímto způsobem se zjišťovalo, zda se bude následná povrchová analýza kvalitou lišit vlivem difuze částic do vzorku. Pro všechna čištění byla, This diploma thesis is focused on the plasma surface treatment of historical glass from the 18th and 19th centuries by low temperature electrical discharges in solutions of sodium chloride and potassium carbonate and finding the most suitable settings of conditions for the surface cleaning. Stainless steel electrode and a specially designed electrode system with wolfram wire in the quartz glass capillary were used for the generation of discharge using an audio frequency power supply. Each line of samples was made from one piece of historical glass that was cut to smaller pieces. All cleaned samples were photographed before and after the cleaning so the possible changes of the cleaned area could be visually compared. Then the samples were analysed by LA-ICP-MS (line scanning of surface), where was analysed the cleaned area of samples, and values were compared to the analysis of the reference sample that was not cleaned. Examined isotopes of elements were selected on the basis of the supposed composition of glass, corrosion products, and soil at the place of discovery. Analyses were standardized by NIST 610. Acquired values were transferred to oxides. The most important oxides (Na2O, MgO, SiO2, P2O5 a K2O) were chosen for deciding the most effective cleaning settings. It was decided that the most effective setting for cleaning was the one where the biggest difference of values between sample and reference occurred. Four series of these solutions were compiled and one parameter was changed for each of them. Solutions and their conductivity, frequency of the power supply, and time of cleaning were chosen as changing values. Three samples of different times of cleaning were cleaned without interruption. The time of cleaning was split into intervals of 30 seconds of cleaning and 1 minute of non-action for another two samples of this series. In this way we were trying to find out if the following surface analysis will be influenced by the diffusion of the particles into th

Cieľom predkladanej práce je štúdium chemických procesov v mimozemských atmosférach a syntéza organických zlúčenín vznikajúcich v elektrických výbojoch v plynnej zmesi. Táto štúdia je zameraná najmä na simuláciu atmosféry Titanu. Najčastejšie zloženie plynnej zmesi bolo metán (1-4 sccm) v 200 sccm dusíku. Prebiehali tiež merania so stopovým množstvom kyslíku a oxidu uhličitého. Okrem zloženia plynnej zmesi sa menila aj velkosť dodávaného elektrického výkonu od 2 W – 12 W. Merania prebiehali za laboratórnej teploty ale aj pri teplote kvapalného dusíka, čím sa experiment výrazne priblížil reálnym podmienkam na Titane. Identifikácia syntetizovaných plynných produktov v reaktore prebiehala väčšinou pomocou hmotnostnej spektrometrie s protónovou ionizáciou. Ďalej prebehli aj merania pomocou iónovej mobilnej spektrometrie a infračervenej spektrometrie s Fourierovou transformáciou. Samotný výboj bol charakterizovaný pomocou optickej emisnej spektrometrie, ktorá potvrdzuje prítomnosť aktívnych foriem dusíka a radikálov vznikajúcich z metánu. Okrem toho boli v nameraných spektrách identifikované aj prvý negatívny a druhý pozitívny systém dusíku a tiež fialový systém radikálu CN. Z druhého pozitívneho systému dusíka bola stanovená rotačná teplota na približnú hodnotu 2300-2400 K. Vibračná teplota bola stanovená tiež z tohto systému v závislosti na zložení plynnej zmesi od 3100-3400 K. Ďalej bola vibračná teplota vypočítaná z prvého negatívneho systému dusíka, ktorá ale s koncentráciou metánu mierne klesala a rástla s výkonom v intervale od 3950-4350 K. Veľmi podobnú závislosť mala aj vibračná teplota získaná pre fialový spektrálny systém CN, ktorej hodnota sa nachádzala v intervale od 5900 do 7700 K. Pomocou hmotnostného spektrometra s protónovou ionizáciou bolo detegovaných za laboratórnej teploty množstvo alifatických uhľovodíkov, niektoré aromatické uhľovodíky a tiež amino či kyano zlúčeniny. Najvyššie molekulové hmotnosti za laboratórnej teploty boli do 150 g.mol-1 pri čo, The aim of this work is study of chemical processes in extraterrestrial atmospheres and the synthesis of organic compounds formed in electrical discharges in gaseous mixtures. Presented study focuses on the simulation of the atmosphere of Titan. The most common composition of the gaseous mixture was methane (1-4 sccm) in 200 sccm of nitrogen. Measurements with trace amounts of oxygen and carbon dioxide were also performed. In addition to the composition of the gas mixture, the experiments also varied the value of the electrical power delivered from 2 W - 12 W. The measurements were carried out at laboratory temperature but also at liquid nitrogen temperature, which made the experiment closer to the real conditions on Titan. Identification of the synthesized gaseous products in the reactor was carried out mainly by proton ionization mass spectrometry. Further measurements were using ion mobility spectrometry and Fourier transform infrared spectrometry. The discharge itself was characterised by optical emission spectrometry, confirming the presence of active nitrogen species and radicals arising from methane. In addition, the first negative and nitrogen second positive systems as well as the violet CN radical system were identified in the measured spectra. From the nitrogen second positive system, the rotational temperature was determined to be 2300 2400 K. The vibrational temperature was also determined from this system depending on the concentration of the gas mixture composition from 3100-3400 K. The vibrational temperature was calculated from the nitrogen first negative system, but it decreased slightly with methane concentration and increased with power in the interval from 3950-4350 K. The vibrational temperature obtained for the violet spectral CN system had similar dependence, with values ranging from 5900-7700 K. A number of aliphatic hydrocarbons, some aromatic hydrocarbons and also amino or cyano compounds were detected at laboratory temperature using a PTR

Táto bakalárska práca je zameraná na detekciu vonných látok v bylinách. Vybranou bylinou bol Zeler listový (Apium graveolens). V teoretickej časti boli popísané metódy analýzy prchavých látok. V experimentálnej časti bola vzorka zeleru prevedená z pevnej formy na kvapalnú a následne bola analyzovaná pomocou hmotnostnej spektrometrie s protónovou ionizáciou a analyzátorom doby letu (PTR-TOF-MS), a tandemovej techniky plynovej chromatografie s hmotnostnou spektrometriou (GC/MS). Pomocou PTR-TOF-MS boli vybrané vonné látky s výraznejším signálom, ktoré boli ďalej rozoberané a identifikované pomocou GC/MS. Monoterpeny tvorili hlavnú skupinu zlúčenín v esenciálnom oleji zelerových semien, pričom najvýznamnejší z nich je D-Limonen. Ďalej zeler obsahuje ftalidy, aldehydy, alkoholy, estery. Kombináciou PTR-TOF-MS a GC/MS bolo získané kvantitatívne a kvalitatívne zloženie esenciálneho oleja zo zeleru., This bachelor thesis is focused on the detection of aromatic compounds in plants. Selected plant was Celery (Apium graveolens). In the theoretical part, methods for the volatile substances analysis were reviewed. In the experimental part, celery sample was converted from solid to liquid form and then analyzed using proton-transfer-reaction time-of-flight mass spectrometry (PTR-TOF-MS) and gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS). Aromatic compounds with a stronger signal were selected using PTR-TOF-MS, which were analyzed and identified using GC/MS. Monoterpenes represented the main group of compounds in celery seed essential oil, the most important is D-Limonene. Celery also contains phthalides, aldehydes, alcohols, esters. Using a combination of PTR-TOF-MS and GC/MS was obtained the quantitative and qualitative composition of celery essential oil.

Tématem bakalářské práce je studium fragmentace organo-křemíkových látek v plazmatu. Jako příklad organosilikátu byl zvolen dymethylfenylsilan. V teoretické části je popsán základní přehled plazmochemických procesů a technologií, použitých v současném světě. Tato část je rovněž věnována popisu základních metod diagnostiky plazmatu, jako je optická emisní spektroskopie a dále hmotnostní spektroskopie. Experimentální část se skládá z dvou odlišných experimentů. První byl modelový experiment fragmentace DMPS svazkem elektronů o přesné energii a byl proveden na Fakultě Matematiky, Fyziky a Informatiky UK v Bratislavě. Výsledky přinášejí souhrn elektronových energií potřebných pro tvorbu různých iontových fragmentů z původní molekuly a účinné průřezy pro jejich tvorbu. Druhá část experimentu byla uskutečněna v kapacitně vázaném RF nízkotlakém plazmatu během depozice tenkých vrstev na bázi DMPS. Plazma bylo monitorováno optickou emisní spektroskopií při různém výkonu dodávaném do plazmatu. Další práce bude zaměřena na výpočet parametrů plazmatu ze spekter a jejich porovnání s daty získanými z modelového experimentu., This Bachelor Thesis deals on the study of organosilicone monomers in plasma. The dimethylphenylsilane (DMPS) was chosen as the organosilicone example. The theoretical part gives basic overview of plasmachemical processes and technologies used in present world. Some part is reserved for the description of plasma diagnostic basic methods as optical emission spectroscopy and mass spectroscopy. The experimental part is constituted from two different experiments. The first one was done as model experiment of DMPS fragmentation by electron beam of exact energy and it was completed at Faculty of Mathematics, Physics and Informatics in Bratislava. Results of these experiments brought a set of electron energies needed for the creation of various ionic fragments from the original molecule as well as the cross sections for their creation. The second part of the experiments was carried out under the inductively coupled RF low pressure plasma conditions during the deposition of DMPS based thin films. The plasma was monitored by optical emission spectroscopy at different discharge power. Various species were identified in the spectra. The calculation of plasma parameters and their comparision with the model experiment data will be subjects of the further work.

Tato diplomová práce byla zaměřena na studium vlivu různých plynných hasebních médií v prostředí zvýšené teploty na papír a jeho vlastnosti. Vzorky papíru byly vystaveny zvýšené teplotě ve vzduchu, plynném CO2 a směsi plynů N2:Ar (1:1). Po expozici papíru hasebními médii za zvýšené teploty byl studován vliv použitých podmínek na mechanické, chemické a optické vlastnosti papíru. Změna vlastností byla stanovena bezprostředně po expozici vzorků simulovaným podmínkám požáru, dále na vzorcích následně vystavených podmínkám umělého suchého a vlhkého stárnutí. Jako referenční vzorek byl využit neopracovaný papír. Byly stanoveny hodnoty modulu pružnosti, pevnosti v tahu, tržného zatížení, práce potřebné k přetržení tahem, celkové barevné diference a pH vzorků. Výsledky ukázaly, že každý vnější vliv, ať je to zvýšená teplota, vliv hasebních médií, ale i zestárnutí papíru, vyvolá aspoň nějakou změnu mechanických, optických i chemických vlastností. Nejmenší vliv na vzorek papíru, který byl opracován, měla směs plynů N2:Ar (1:1). Proto ji lze považovat za nejvhodnější hasební látku v prostředích archivů., This diploma thesis was aimed at study of the effect of various gaseous extinguishing media in an environment of increased temperature on the paper and its properties. Paper samples were exposed to elevated temperature in air, CO2 gas and gas mixtures of N2:Ar (1:1). The impact of conditions on the mechanical, chemical and optical properties of paper has been studied after exposure of the paper by extinguishing media under elevated temperature. The change of properties was determined immediately after exposure of samples under simultaneous conditions of fire, further one was determined for samples exposed to conditions of dry and wet aging. As a reference sample was used crude paper. Values of elasticity modulus, strength tensile, tearing resistance, the work needed for break tension, the total color difference and pH of samples have been determined. The results showed that every external influence causes at least some change in mechanical, optical and chemical properties such as increased temperature, the effect of extinguishing media or ageing of paper. The gas mixture N2:Ar (1:1) had the smallest influence on the sample paper, which was worked. Thus this gas mixture could be the best choice for the application in archive environments.

Plazma, tedy ionizovaný plyn, je často označované jako čtvrté skupenství hmoty. Nalézá množství využití od svařování až po plazmové displeje. Potenciální možné využití nízkoteplotního plazmatu je také v medicíně. Reaktivní částice generované plazmovými výboji jsou využitelné například při sterilizaci či podpoře hojení ran. Pro aplikaci plazmatu v medicíně je důležitá jeho detailní charakterizace, což bylo úkolem této práce. Předmětem této práce byla charakterizace tří nových experimentálních aplikátorů generující mikrovlnné plazma při frekvenci 2,45 GHz v argonu. Rozlišujícím faktorem tří verzí aplikátoru byly úhly, pod kterými argon proudí do aplikátoru, a to 0, 15 a 30 stupňů. Tento úhel ovlivňoval prostorovou distribuci reaktivních částic a také celkovou délku a stabilitu výboje. Reaktivní částice, které zahrnovaly oxid dusnatý, kyslíkový radikál a hydroxylový radikál, byly analyzovány pomocí optické emisní spektroskopie. Prostorová diagnostika byla provedena podél osy výboje při různém průtoku argonu a při různých výkonech. Dále byly pořízeny fotografie výbojů v závislosti na průtoku argonu a dodávaném výkonu. Z těchto fotografií byly vyhodnoceny délky výbojů. Bylo zjištěno, že intenzity spektrálních přechodů reaktivních částic jsou závislé na výše zmíněných parametrech, tedy hmotnostním průtoku argonu a dodávaném výkonu. Intenzita emisního spektra částic, která reflektuje jejich koncentraci, se obecně zvyšovala se zvyšujícím se výkonem. S rostoucím průtokem plynu intenzita následně klesala. Se zvyšujícím se průtokem plynu se rovněž zkracovala aktivní oblast výboje. Délka výbojů byla rovněž závislá na výkonu a průtoku plynu. Jednotlivé verze aplikátorů v tomto ohledu vykazovaly rozdíly. Obecně bylo viditelné maximum délky výboje a následný pokles délky se zvyšujícím se průtokem plynu. Právě strmost tohoto poklesu byla u tří verzí aplikátoru různá. Průměrná délka výbojů se u jednotlivých verzí také lišila., Plasma, an ionized gas, is often regarded as the fourth state of matter. It has many useful applications, from arc welding to plasma displays. An emerging application of low-temperature plasma is in medicine, too. Reactive species generated in plasma discharges are the source of its usefulness in sterilization and supporting would healing. The detailed characterization of plasma is a key point before its real application in medicine. Thus, this is the main goal of this thesis. The subject of this thesis was the characterization of three new experimental applicators generating microwave plasma at 2,45 GHz in argon. The angle of argon flow into the applicator was the differentiating factor, the three versions have had angles of 0, 15 and 30 degrees. This angle affected the spatial distribution of the generated reactive species, as well as the discharge length and its stability. The reactive species, which included nitric oxide, oxygen radical and hydroxyl radical, were analyzed using optical emission spectroscopy. The diagnostic was done along the discharge axis for different mass flows of argon and at different power. In addition, photos of the discharges at selected powers and argon flows were taken. The lengths of the discharges were measured from the images. It was found out that the intensity of spectral transitions of the reactive species is dependent on the aforementioned parameters – mass flow of argon and supplied power. The intensity of these particles’ radiation related to their concentrations generally increased as more power was supplied to the applicator. The intensity subsequently decreased with increasing gas flow. The active region of the discharge also decreased as gas flow was increased. The length of the discharges was also dependent on supplied power and gas flow. The three versions of the applicators have shown differences – a maximum and a subsequent decrease in length with increasing gas flow were observed, the rate of the decrease being differ

Elektroporace je metoda široce využívaná v biotechnologii a ve zdravotnictví. Spočívá v aplikaci krátkých intenzivních elektrických pulzů, díky kterým dochází k tvorbě pórů v buněčné membráně. Skrze tyto póry následně dochází k výměně molekul mezi elektrolytem a intracelulárním prostředím. Ačkoli je elektroporace standardně využívanou technikou, její přesný mechanismus je stále neznámý a předmětem současného výzkumu. Předpokládá se, že hlavním mechanismem elektroporace je samotné působení elektrického pole. Nedávné studie však naznačují, že jedním z doprovodných mechanismů může být také působení reaktivních forem kyslíku (ROS) a obecně produktů faradaických procesů. Tyto silně oxidující molekuly mohou mít vliv jak na účinnost elektroporace, tak na viabilitu buněk. Hypotézou bylo, že anodizací elektroporačních elektrod, tj. vytvořením tenké vrstvy dielektrika na jejich povrchu je možné zabránit produkci ROS. Následným srovnáním účinnosti elektroporace za použití připravených kapacitních elektrod a klasických faradaických elektrod lze odhalit efekt ROS na elektroporaci. Byla zmapována produkce H2O2 jakožto zástupce ROS při použití standardních elektroporačních pufrů, protokolů a různých elektrodových materiálů. Koncentrace H2O2 byla stanovena spektrofotometricky jeho reakcí s 3,3',5,5'-tetramethylbenzidinem (TMB) za katalýzy enzymem křenová peroxidáza (HRP). Byly vybrány takové elektrody, aby bylo dosaženo nízké, střední a vysoké produkce H2O2. Vybrané elektrody byly použity k in vitro elektroporaci kvasinek Saccharomyces cerevisiae, přičemž účinnost permeabilizace byla stanovována elektrochemickou impedanční spektroskopií (EIS) a měřením fluorescence dopraveného propidium jodidu (PI). Bylo zjištěno, že působení ROS není hlavním mechanismem tvorby pórů v buněčné membráně během elektroporace a nemá významný vliv na účinnost této metody. Výsledky však nevylučují jejich roli v sekundárních procesech, které ovlivňují kinetiku uzavírání pórů a viabilitu buněk po elektropor, Electroporation is a widely used method in biotechnology and healthcare. It involves the application of short, intense electric pulses, which create pores in the cell membrane. These pores allow the exchange of molecules between the electrolyte and the intracellular environment. Although electroporation is a standard technique, its exact mechanism remains unknown and is the subject of current research. It is assumed that the primary mechanism of electroporation is the effect of the electric field itself. Recent studies, however, suggest that one of the accompanying mechanisms may also be the effect of reactive oxygen species (ROS) and generally the products of faradaic processes. These highly oxidizing molecules can influence both the efficiency of electroporation and cell viability. The hypothesis was that by anodizing electroporation electrodes, i.e., creating a thin dielectric layer on their surface, the production of ROS can be prevented. By subsequently comparing the efficiency of electroporation using prepared capacitive electrodes and classic faradaic electrodes, it would be possible to reveal the effect of ROS on electroporation. The production of H2O2, as a representative of ROS, was mapped using standard electroporation buffers, protocols, and various electrode materials. The concentration of H2O2 was determined spectrophotometrically by its reaction with 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine (TMB) catalyzed by horseradish peroxidase (HRP). Electrodes were selected to achieve low, medium, and high production of H2O2. These selected electrodes were used for in vitro electroporation of Saccharomyces cerevisiae yeast, with the efficiency of permeabilization determined by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and fluorescence measurement of propidium iodide (PI) intake. It was found that the action of ROS is not the primary mechanism of pore formation in the cell membrane during electroporation and does not significantly affect the efficiency of this method. H

Cílem předložené bakalářské práce bylo studium chemických procesů iniciovaných elektrickým výbojem v atmosféře podobné Titanu. Tato bakalářská práce je zaměřena na simulaci atmosféry Titanu za běžné laboratorní teploty a atmosférického tlaku. Atmosféra Titanu je složena zejména z dusíku, který tvoří 98 % atmosféry. Pro simulaci byl využit jiskrový a doutnavý elektrický výboj generovaný ve speciálním reaktoru. Měření probíhala při změnách průtoku CH4 0, 1, 2, 3 a 4 sccm. První část měření probíhala pro jiskrový výboj a druhá část pro výboj doutnavý, u obou za stejných podmínek. Syntetizované plynné produkty byly analyzovány pomocí hmotnostní spektrometrie s protonovou ionizací (PTR-ToF-MS). Detekovány byly především jednoduché dusíkaté alifatické uhlovodíky, avšak se zvyšujícím se průtokem CH4 docházelo ke vzniku složitějších aromatických uhlovodíků v případě obou výbojů. Složení plazmatu a jeho diagnostika byla zkoumána pomocí optické emisní spektrometrie (OES). Měření pomocí hmotnostní spektrometrie s protonovou ionizací i optické emisní spektrometrie probíhalo současně., The aim of the presented bachelor's thesis was the study of chemical processes initiated by electric discharge in an atmosphere similar to that of Titan. This bachelor's thesis focuses on simulating Titan's atmosphere at normal laboratory temperature and atmospheric pressure. Titan's atmosphere is mainly composed of nitrogen, which constitutes 98 % of the atmosphere. For the simulation, spark and glow electric discharges generated in a special reactor were used. Measurements were conducted with varying CH4 flow rates of 0, 1, 2, 3, and 4 sccm. The first part of the measurements was conducted for the spark discharge and the second part for the glow discharge, both under the same conditions. The synthesized gaseous products were analyzed using proton transfer reaction time-of-flight mass spectrometry (PTR-ToF-MS). Mainly simple nitrogenous aliphatic hydrocarbons were detected, but with increasing CH4 flow, the formation of more complex aromatic hydrocarbons occurred for both discharges. The composition of the plasma and its diagnostics were investigated using optical emission spectrometry (OES). Measurements using proton transfer reaction mass spectrometry and optical emission spectrometry were conducted simultaneously.

Při recyklaci plastových materiálů je důležité zjistit, zda neobsahují nadlimitní koncentrace nebezpečných příměsí jako jsou těžké kovy. Tato bakalářská práce se zabývá kvantifikací kadmia v polymerní matrici pomocí spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS). Zkoumány byly vzorky polypropylenu a polystyrenu s neznámou koncentrací kadmia. Pro kvantifikaci byly připraveny kalibrační vzorky pro oba typy polymerů, které byly následně analyzovány metodou hmotnostní spektroskopie s indukčně vázaným plazmatem (ICP-MS) v externí laboratoři. Tyto výsledky byly použity jako kalibrační hodnoty pro metodu LIBS a zároveň jako kontrola správnosti získaných výsledků. Z kalibračních vzorků byly sestaveny kalibrační křivky pro kadmium, které umožnily stanovení neznámých koncentrací kadmia ve vzorcích polypropylenu a polystyrenu a určení limitu detekce kadmia metodou LIBS. Kadmium v neznámých vzorcích bylo kvantifikováno s vysokou přesností v průměru 90 % a precizností 85 %., When recycling plastic materials, it is important to determine whether they contain concentrations of hazardous impurities, such as heavy metals, above permissible limits. This bachelor's thesis focuses on quantifying cadmium in a polymer matrix using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS). Samples of polypropylene and polystyrene with unknown cadmium concentrations were examined. Calibration samples for both types of polymers were prepared for quantification and then analyzed using Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) in an external laboratory. These results were used as calibration values for the LIBS method and also to verify the accuracy of the obtained results. Calibration curves for cadmium were created from the calibration samples, which enabled the determination of unknown cadmium concentrations in the polypropylene and polystyrene samples and the determination of the detection limit of cadmium using the LIBS method. Cadmium in the unknown samples was quantified with an average accuracy of 90 % and precision of 85 %.

Táto bakalárska práca je zameraná na detekciu vonných látok v bylinách. Vybranou bylinou bol Zeler listový (Apium graveolens). V teoretickej časti boli popísané metódy analýzy prchavých látok. V experimentálnej časti bola vzorka zeleru prevedená z pevnej formy na kvapalnú a následne bola analyzovaná pomocou hmotnostnej spektrometrie s protónovou ionizáciou a analyzátorom doby letu (PTR-TOF-MS), a tandemovej techniky plynovej chromatografie s hmotnostnou spektrometriou (GC/MS). Pomocou PTR-TOF-MS boli vybrané vonné látky s výraznejším signálom, ktoré boli ďalej rozoberané a identifikované pomocou GC/MS. Monoterpeny tvorili hlavnú skupinu zlúčenín v esenciálnom oleji zelerových semien, pričom najvýznamnejší z nich je D-Limonen. Ďalej zeler obsahuje ftalidy, aldehydy, alkoholy, estery. Kombináciou PTR-TOF-MS a GC/MS bolo získané kvantitatívne a kvalitatívne zloženie esenciálneho oleja zo zeleru., This bachelor thesis is focused on the detection of aromatic compounds in plants. Selected plant was Celery (Apium graveolens). In the theoretical part, methods for the volatile substances analysis were reviewed. In the experimental part, celery sample was converted from solid to liquid form and then analyzed using proton-transfer-reaction time-of-flight mass spectrometry (PTR-TOF-MS) and gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS). Aromatic compounds with a stronger signal were selected using PTR-TOF-MS, which were analyzed and identified using GC/MS. Monoterpenes represented the main group of compounds in celery seed essential oil, the most important is D-Limonene. Celery also contains phthalides, aldehydes, alcohols, esters. Using a combination of PTR-TOF-MS and GC/MS was obtained the quantitative and qualitative composition of celery essential oil.

Při recyklaci plastových materiálů je důležité zjistit, zda neobsahují nadlimitní koncentrace nebezpečných příměsí jako jsou těžké kovy. Tato bakalářská práce se zabývá kvantifikací kadmia v polymerní matrici pomocí spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS). Zkoumány byly vzorky polypropylenu a polystyrenu s neznámou koncentrací kadmia. Pro kvantifikaci byly připraveny kalibrační vzorky pro oba typy polymerů, které byly následně analyzovány metodou hmotnostní spektroskopie s indukčně vázaným plazmatem (ICP-MS) v externí laboratoři. Tyto výsledky byly použity jako kalibrační hodnoty pro metodu LIBS a zároveň jako kontrola správnosti získaných výsledků. Z kalibračních vzorků byly sestaveny kalibrační křivky pro kadmium, které umožnily stanovení neznámých koncentrací kadmia ve vzorcích polypropylenu a polystyrenu a určení limitu detekce kadmia metodou LIBS. Kadmium v neznámých vzorcích bylo kvantifikováno s vysokou přesností v průměru 90 % a precizností 85 %., When recycling plastic materials, it is important to determine whether they contain concentrations of hazardous impurities, such as heavy metals, above permissible limits. This bachelor's thesis focuses on quantifying cadmium in a polymer matrix using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS). Samples of polypropylene and polystyrene with unknown cadmium concentrations were examined. Calibration samples for both types of polymers were prepared for quantification and then analyzed using Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) in an external laboratory. These results were used as calibration values for the LIBS method and also to verify the accuracy of the obtained results. Calibration curves for cadmium were created from the calibration samples, which enabled the determination of unknown cadmium concentrations in the polypropylene and polystyrene samples and the determination of the detection limit of cadmium using the LIBS method. Cadmium in the unknown samples was quantified with an average accuracy of 90 % and precision of 85 %.

Táto bakalárska práca je zameraná na detekciu vonných látok v bylinách. Vybranou bylinou bol Zeler listový (Apium graveolens). V teoretickej časti boli popísané metódy analýzy prchavých látok. V experimentálnej časti bola vzorka zeleru prevedená z pevnej formy na kvapalnú a následne bola analyzovaná pomocou hmotnostnej spektrometrie s protónovou ionizáciou a analyzátorom doby letu (PTR-TOF-MS), a tandemovej techniky plynovej chromatografie s hmotnostnou spektrometriou (GC/MS). Pomocou PTR-TOF-MS boli vybrané vonné látky s výraznejším signálom, ktoré boli ďalej rozoberané a identifikované pomocou GC/MS. Monoterpeny tvorili hlavnú skupinu zlúčenín v esenciálnom oleji zelerových semien, pričom najvýznamnejší z nich je D-Limonen. Ďalej zeler obsahuje ftalidy, aldehydy, alkoholy, estery. Kombináciou PTR-TOF-MS a GC/MS bolo získané kvantitatívne a kvalitatívne zloženie esenciálneho oleja zo zeleru., This bachelor thesis is focused on the detection of aromatic compounds in plants. Selected plant was Celery (Apium graveolens). In the theoretical part, methods for the volatile substances analysis were reviewed. In the experimental part, celery sample was converted from solid to liquid form and then analyzed using proton-transfer-reaction time-of-flight mass spectrometry (PTR-TOF-MS) and gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS). Aromatic compounds with a stronger signal were selected using PTR-TOF-MS, which were analyzed and identified using GC/MS. Monoterpenes represented the main group of compounds in celery seed essential oil, the most important is D-Limonene. Celery also contains phthalides, aldehydes, alcohols, esters. Using a combination of PTR-TOF-MS and GC/MS was obtained the quantitative and qualitative composition of celery essential oil.