Transformation of ECG leads

Transformace EKG svodů Smyslem této práce je seznámit se se způsoby transformace EKG svodů, realizovat Dowerovu transformaci a vyhodnotit její efektivitu. Následně v prostředí MATLAB navrhnout a realizovat vlastní verzi dopředné a zpětné transformace standardních EKG svodů za účelem komprese a ověřit její funkčnost pomocí signálů z databáze CSE.Transformation of ECG The aim of this work is to get acquainted with the means of transformation of ECG, and to execute Dower transform and evaluate it’s efficiency. Then, to design and realize a new way of forward and reverse transformation of ECG in MATLAB program for the purpose of data compression, and to evaluate its functionality with signals from CSE database.

AFM imaging of natural optical structures

The research in this field is focused to the investigation of biological structures with superior optical features. The study presents atomic force microscopy of biological optical structures on butterfly wings. The bright blue and dark black color scales exhibit the different topography. These scales were compared to the visually the same color scales of other two species of butterflies. The histograms of heights distribution are presented and show similar results for the scales of one color for different species

Alternative Methods for the Analysis of Structural Changes in Muscle Tissue

Tato disertační práce se zabývá tématikou analýzy strukturálních změn ve svalové tkáni a metodikou optického měření. I přesto, že existuje nezanedbatelné množství metod pro detekci konkrétních změn ve svalovině, především pak v konzumním mase, drtivá většina z nich se zaměřuje na jeden konkrétní proces a vyžaduje komplikované postupy a drahé přístroje. Předmětem prezentovaného výzkumu není tedy nalézt metody přesnější a specifičtější, než jsou ty již exitující, ale raději zvolit alternativní přístup k problematice. Součástí je pak i snaha najít možnosti jak obejít technologické nároky moderních postupů a přitom se přiblížit co nejvíce jejich informačnímu přínosu. Za tímto účelem je potřeba mít dostatečné teoretické znalosti a experimentální zkušenosti především v oboru fyziky, optiky a postupů měření, ale také široké povědomí o problematice biologických tkání a procesů v nich probíhajících. Na základě získaných informací a pochopení pochodů ve svalové tkáni jsou navrhnuty a testovány tři rozdílné přístupy. Vytvořené metody pracují s fotony v transmisním i reflexním uspořádání. Pomocí pozorování změn absorpce, rozptylu a polarizace světla po interakci se vzorkem svalové tkáně jsou posouzeny jeho další optické vlastnosti především index lomu a optická anizotropie. Identifikace změn optických vlastností vzorků za různých podmínek umožňuje společně se simulací Monte Carlo posoudit rozdíly mezi vzorky čerstvými, starými, sušenými a jednou či dvakrát zmraženými a rozmraženými.In this dissertation the topic of structural change analysis of muscle tissue and the methodical approach to this measurement is explored. Even though a considerable number of detection methods for the evaluation of specific changes in muscles exist, especially in the meat intended for consumption, the vast majority focuses only on a single process within the tissue and requires complicated approach and expensive instruments. The topic of this work is therefore not finding more precise and specific means of analysis, than the already existing ones, but rather to select an alternative approach to the given problematic. Part of the explored approach is also the endeavor to find a way to bypass the technological requirements while staying as close to the informational value of the high end methods as possible. To this end an informational base of theoretical knowledge and the experience in experimental approaches in the field of physics, optics and biological tissues and processes is required. The three main approaches described in this work are based on the acquired information throughout the research of the topic and understanding of the basic workings of muscle tissue. The methods created for this thesis make use of photons in the transmission and reflection measurement setup. By observing the changes in absorption, dispersion and polarization of the light after the interaction with muscle tissue sample the other optical parameters are evaluated, including the refractive index and optical anisotropy. The identification of changes in optical parameters together with the Monte Carlo simulation allows for distinction between fresh, aged, dried, frozen and thawed, and refrozen and thawed samples.

Processing of modern microscope signals for local material characterization

Zpracování signálů z moderních mikroskopů pro lokální charakterizaci materiálů Pro pokrok vyhodnocování obrazů sejmutých mikroskopy je zpracování obrazů stále důležitější. Tato práce se zabývá detekcí a odstraněním artefaktů z obrazů získaných pomocí elektronové mikroskopie, přesněji pomocí elektronové mikroskopie na nízkých energiích (LEEM). Dále nabízí další postup ve zpracování takovýchto obrazů pomocí hranové detekce a její teoretické využití. Tyto postupy jsou zpracovány v programovacím jazyce MatLAB.Signal processing from modern microscopes for local characteristics of materials Image processing is more and more important for the advancement of image evaluation taken from microscopes. This thesis engages the problem of artefact detection and removal from images taken by electron microscope, more accurately by low energy electron microscopy (LEEM). It then offers a possible course of processing such images by edge detection and its theoretical use. These operations are all made in MatLAB language.

Solvent Evaporation Rate as a Tool for Tuning the Performance of a Solid Polymer Electrolyte Gas Sensor

Solid polymer electrolytes show their potential to partially replace conventional electrolytes in electrochemical devices. The solvent evaporation rate represents one of many options for modifying the electrode-electrolyte interface by affecting the structural and electrical properties of polymer electrolytes used in batteries. This paper evaluates the effect of solvent evaporation during the preparation of solid polymer electrolytes on the overall performance of an amperometric gas sensor. A mixture of the polymer host, solvent and an ionic liquid was thermally treated under different evaporation rates to prepare four polymer electrolytes. A carbon nanotube-based working electrode deposited by spray-coating the polymer electrolyte layer allowed the preparation of the electrode-electrolyte interface with different morphologies, which were then investigated using scanning electron microscopy and Raman spectroscopy. All prepared sensors were exposed to nitrogen dioxide concentration of 0-10 ppm, and the current responses and their fluctuations were analyzed. Electrochemical impedance spectroscopy was used to describe the sensor with an equivalent electric circuit. Experimental results showed that a higher solvent evaporation rate leads to lower sensor sensitivity, affects associated parameters (such as the detection/quantification limit) and increases the limit of the maximum current flowing through the sensor, while the other properties (hysteresis, repeatability, response time, recovery time) change insignificantly

Piezoelectric Current Generator Based on Bismuth Ferrite Nanoparticles

Bismuth ferrite nanoparticleswith an average particle diameter of 45 nmand spatial symmetry R3c were obtained by combustion of organic nitrate precursors. BiFeO3-silicone nanocomposites with various concentrations of nanoparticles were obtained by mixing with a solution of M10 silicone. Models of piezoelectric generators were made by applying nanocomposites on a glass substrate and using aluminum foil as contacts. The thickness of the layers was about 230 um. There was a proportional relationship between the different concentrations of nanoparticles and the detected potential. The output voltages were 0.028, 0.055, and 0.17 V with mass loads of 10, 30, and 50 mass%, respectively