Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3099.pdf: 1181332 bytes, checksum: 0e764381b5a5ad7c9c39efee07212b53 (MD5) Previous issue date: 2010-05-14 / Financiadora de Estudos e Projetos / As the agronomic importance of the provision of agricultural sewage sludge, and its growing concerning environmental point of view, in this work decomposition procedures of soil samples subjected to the addition of sewage sludge were evaluated for total content determination of Ba, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn; the contents of the aforementioned elements present in two tropical soils, Typic Eutrorthox and Typic Haplorthox, collected through 11 years of experiment were determined and compared, in order to evaluate the accumulation and dynamic of these analytes; the availability of Ba, Cr, Cu, Ni and Zn in the soils subjected to the addition of sewage sludge after 11 consecutive years were evaluated by means of sequential extraction, and a methodology for determining the availability of elements potentially toxic in soils subjected to the addition of sewage sludge from the assessment of humic fractions, fulvic acid 1, fulvic acid 2, humic acid and humin + mineral obtained during the chemical fractionation of soil organic matter was proposed. The use of reversed aqua regia, H2O2, predigestion and agitation after the addition of HF presented above of 90% of recovery for Ba, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn and the complete dissolution of silicate compounds for the tropical evaluated soils. The addition of sludge resulted in significant increase of total contents of Cr, Cu, Ni and Zn to Typic Eutrorthox and Ba, Cu and Zn to Typic Haplorthox. Availability studies presented significant amount of Cr, Cu, Ni and Zn bounded to the Mn and Fe oxides and residual fractions, indicating the low availability of these elements in the evaluated soils. The chemical fractionation of soil organic matter obtained results confirm the high concentration of potentially toxic elements in the oxides in the Typic Eutrorthox soil and in the humic acid in the Typic Haplorthox soil. Although the sewage sludge added to soil increase the levels of potentially toxic elements, these are present in the most stable fractions of soil. In other words, less available or less mobile. / Visto à importância agronômica da disposição agrícola do lodo de esgoto e à crescente preocupação do ponto de vista ambiental desta prática, neste trabalho foram avaliados procedimentos de decomposição de amostras de solo submetidas à adição de lodo de esgoto visando à determinação dos teores totais de Ba, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn; determinados e comparados os teores totais dos elementos citados anteriormente para os solos Latossolo Vermelho eutroférrico e Latossolo Vermelho distrófico, coletados ao longo dos 11 anos, a fim de se avaliar o acúmulo e a dinâmica dos elementos nos solos; por meio de extração sequencial, foi estudada a disponibilidade do Ba, Cr, Cu, Ni e Zn para os dois solos submetidos à adição de lodo de esgoto. Além disso, foi proposta uma metodologia para a determinação da disponibilidade de elementos potencialmente tóxicos em solos submetidos à adição de lodo de esgoto a partir da avaliação das frações húmicas, ácido fúlvico 1, ácido fúlvico 2, ácido húmico e humina + minerais, obtidas durante o fracionamento químico da matéria orgânica do solo. O emprego de água régia invertida, H2O2, pré-digestões e agitação após a adição de HF forneceu teores de recuperação acima de 90% para Ba, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn e a completa dissolução dos compostos silicatados presentes nos solos. A adição do lodo ao solo durante 11 anos consecutivos resultou em aumento significativo dos teores totais de Cr, Cu, Ni e Zn para o Latossolo Vermelho eutroférrico e de Ba, Cu e Zn para o Latossolo Vermelho distrófico. Estudos de disponibilidade mostraram concentrações significativas de Cr, Cu, Ni e Zn ligados às frações óxidos de Mn e Fe e à fração residual, indicando baixa disponibilidade destes elementos nos solos Latossolo Vermelho eutroférrico e Latossolo Vermelho distrófico. Os resultados obtidos a partir do fracionamento químico da matéria orgânica do solo confirmam a alta concentração de elementos potencialmente tóxicos presentes nos óxidos no Latossolo Vermelho eutroférrico e no ácido húmico no Latossolo Vermelho distrófico. Apesar do lodo de esgoto adicionado ao solo elevar os teores de elementos potencialmente tóxicos, esses encontram-se nas frações mais estáveis do solo, ou seja, menos disponíveis ou menos móveis.

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-06-09T18:22:48Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-06-09T18:22:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

O objetivo deste estudo foi avaliar parâmetros tais como, moagem, tamanho de partículas, homogeneidade, segregação, dissolução de amostras e amostragem de suspensão, visando o desenvolvimento de método para a determinação de Ir, Pd, Pt e Rh por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) em sílica mesoporosa para uso catalítico. Após a moagem em moinho eletrônico de almofariz e pistilo, a análise do tamanho e distribuição das partículas revelou que 89% das partículas apresentam tamanhos <100 &#181;m e 23% com tamanho <5 &#181;m. Na avaliação de segregação dos analitos na amostra, os resultados obtidos para amostra com moagem grosseira, indicaram que os elementos estão distribuídos de maneira heterogênea entre as frações. Entretanto, a moagem fina aumentou a homogeneidade e esta pode ser uma etapa importante e necessária no sentido de evitar segregação da amostra. A análise por difração e de Raios-X mostrou que não ocorreram reações mecanoquímicas durante a moagem e por fluorescência de Raios-X forneceu resultados discrepantes entre os laboratórios, o pode estar relacionado com a heterogeneidade que induziu erros de amostragem. A avaliação de desempenho do ICP OES foi feita a partir do estabelecimento de parâmetros de mérito como seletividade, repetibilidade, estabilidade, robutez e limite de detecção. Na otimização foram considerados os parâmetros potência, vazão de nebulização e vazão de gás auxiliar. Foi feito um estudo em solução aquosa e em meio da amostra para escolha das linhas de emissão dos elementos Ir, Pd, Pt, Rh e dos candidatos a padrões internos. Apesar dos bons resultados encontrados em solução aquosa, o aumento do sinal de fundo em meio da amostra restringiu a escolha dos comprimentos de onda. Para o estudo da dissolução das amostras foram avaliados quatro procedimentos em forno de micro-ondas com frasco fechado. Os melhores resultados foram obtidos com 150 mg de amostra, 6 mL de água régia e 210 ºC de aquecimento durante 60 min. As determinações por ICP OES usando padrões internos Ru para Pd, Yb para Pt e Dy para Rh foram aquelas que forneceram os resultados mais coerentes com aqueles obtidos por fluorescência de Raios-X. Nos estudos visando à introdução de amostra na forma de suspensão foram avaliados: a massa de amostra para o preparo da suspensão, o efeito da concentração de ácido nítrico e o uso de padrão interno na tentativa de corrigir erros de matriz. 60 mg de amostra com um volume final de 20 mL de ácido nítrico 0,5% (v v-1) foram os escolhidos. Entretanto, a determinação dos elementos via suspensão mostrou resultados muito inferiores aos valores de concentrações esperados. Irídio foi investigado somente para otimização de ICP OES porque a sílica mesoporosa para uso de catalisador automotivo tem não esse elemento em sua composição. / The aim of this study was to evaluate parameters such as grinding, particle size, homogeneity, segregation, sample dissolution and slurry sampling for method development for the determination of Ir, Pd, Pt and Rh in silica mesoporosa for catalyst using inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES). After the grind in an electronic grider with mill and pistil, the analysis of the particle size distribution showed 89% of particles with sizes <100 &#181;m and 23% of particles with sizes <5&#181;m. The separation in different particle size fractions showed that the sample with coarse grind (as sent to the lab) is not homogenous for the elements in comparison with that submitted to grind. X-Ray Diffraction and X-Ray Fluorescence analysis did not showed chemical reactions during the grinding, however a discrepancy between results of different laboratories. The performance of ICP OES was made by using figures of merit such as selectivity, repeatability, stability, robustness and limit of detection. In the optimization of ICP OES power supply, nebulizer flow rate and auxiliary gas flow rate were considered. Studies were conducted in aqueous and in the sample solution to choose emission wavelengths for Ir, Pd, Pt, Rh and internal standard candidates. Despite the good results obtained in aqueous solution, increasing the background signal in sample media restricted the choice of the emission wavelengths. For sample dissolution four procedures using microwave oven with closed-vessel were evaluated. The best results were obtained with 150 mg of the sample, 6 mL of aqua-regia and 210 ºC of heating, during 60 min. Determinations by ICP OES using internal standards Ru for Pd, Yb for Pt, and Dy for Rh were those who provided more consistent results in comparison with those obtained by x-ray fluorescence. For slurry sampling introduction sush parameters were evaluated: the mass of sample to prepare the slurry, the effect of the nitric acid concentration and the use of internal standard to correct matrix effects. 60 mg of the sample with a final volume of 20 mL of nitric acid 0.5% (v v-1) were chosen. However, the determination of Pd, Pt and Rh via suspension showed concentrations below to those expected, as determined by ICP OES in solution. Iridium was investigated only for ICP OES optimization because the silica mesoporosa for automobile catalyst use have not this element in its composition.

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-06-09T18:22:48Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-06-09T18:22:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente trabalho teve como objetivo utilizar a técnica nuclear de Correlação Angular &gamma;-&gamma; Perturbada (CAP) para a medida de interações hiperfinas em filmes finos e amostras em pó de óxidos semicondutores SnO2 e TiO2 puros e dopados com metais de transição para uma investigação sistemática de defeitos estruturais e do magnetismo sob o ponto de vista atômico tendo como principal motivação a candidatura à aplicação desses óxidos em spintrônica. O trabalho também teve como foco a preparação e caracterização das amostras por meio de técnicas convencionais, como difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva e medidas de magnetização. Amostras puras dos filmes foram medidas mediante a variação sistemática da temperatura de tratamento térmico e do campo magnético aplicado. Tais medidas foram realizadas no HISKP, na Universidade de Bonn (Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn), através de implantação de íons de 111In(111Cd) ou 181Hf(181Ta); no IPEN, por sua vez, essas medidas foram realizadas após a difusão dos mesmos núcleos de prova. Outra parte das medidas CAP foram feitas através de implantação de íons de 111mCd(111Cd) e 117Cd(117In) no Isotope Mass Separator On-Line (ISOLDE) do Centre Européen Recherche Nucléaire (CERN). As medidas foram realizadas nos intervalos de temperatura de 8 K a 1173 K. Para análise de ferromagnetismo, medidas foram feitas à temperatura ambiente com e sem aplicação de campo magnético externo. Após a comparação dos resultados das medidas macroscópicas e atômicas das amostras, foi possível concluir que há uma correlação entre os defeitos, o magnetismo e a mobilidade dos portadores de carga nos semicondutores aqui estudados. Um passo adiante na busca de semicondutores, cujo ordenamento magnético possibilite o seu uso na eletrônica baseada em spin. Alguns resultados já foram publicados, incluindo resultados obtidos na Universidade de Bonn durante o período de doutorado sanduíche [1-7]. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Este trabalho propõe o uso de microfrascos de polipropileno adaptados a um forno de microondas focalizadas como um procedimento alternativo para a preparação de amostras. O pré-tratamento de amostras em microfrascos digestores agrega algumas características importantes como aumento da freqüência analítica, pequena massa de amostra e baixo consumo de reagentes. A eficiência do sistema de digestão foi verificada com o desenvolvimento de metodologia para a determinação de cobre, ferro, manganês, selênio e zinco em cabelo por espectrometria de absorção atômica com atomização por chama ou eletrotérmica em forno de grafite. Os elementos selecionados são essenciais para os seres humanos e são indicadores nutricionais e do bom funcionamento enzimático. O sistema de digestão é constituído de um forno de microondas focalizadas e um tubo de vidro com 30 cm de comprimento e 4 cm de largura, ao qual são colocados quatro ou cinco microfrascos de polipropileno com capacidade para respectivamente 4,0 mL e 2,0 mL. Esses microfrascos foram adaptados a um suporte de Teflon&#174; e fixado a uma haste de vidro, facilitando a introdução e retirada do interior do tubo de vidro. O sistema proposto possibilitou uma drástica redução no tempo de preparo de amostra e melhor eficiência de decomposição (menor teor de carbono residual) em comparação com os procedimentos convencionais. O sistema \"quase fechado\" associado a baixas temperaturas atingidas evitou perdas de elementos por volatilidade, além de apresentar uma ótima homogeneidade de aquecimento entre os microfrascos. A exatidão da metodologia foi verificada através de ensaios de recuperação da análise de um material de referência certificado (IAEA-086) e da análise de amostra com adição e recuperação dos analitos apresentando recuperações de 90 a 103%. / In this work the use of polypropylene vials adapted at focused m1crowaves, as alternative method for sample preparation is proposed. The sample pre-treatment in digestion vials include some desirable characteristics like increase of analytical frequency, low sample mass and low reagents consumption. To check the efficiency of the digestion system the development of a methodology for copper, iron, manganese, selenium and zinc determination using graphite furnace or flame atomic absorption spectrometry was performed. The selected elements are essential for human individual, nutritional indicators and required for enzymatic working. The digestion system is constituted of a focused microwave oven, a glass tube with 30 cm length and 4 cm width, where are setting four or five polypropylene vials with capacity for 4.0 mL and 2.0 mL, respectively, through a Teflon&#174; support assisted by glass haste. The proposed system allowed a drastic reduction of sample preparation time and improved the decomposition efficiency (lower carbon residual content) comparing with conventional methods. The \"almost closed\" system associated with the low temperature avoids elements losses and improve heating homogeneity among the vials. The accuracy of the methodology was ascertained through good recoveries for a certificate reference material (IAEA-086) analysis and good recovery of spiked sample analysis, presenting recovery 90 to 103%.

A influência das variáveis associadas ao laser como a fluência, o comprimento de onda, e a duração do pulso, assim como as relacionadas às propriedades das amostras, como a distribuição do tamanho das partículas e as características químicas da matriz, foram avaliadas visando à determinação quantitativa de macro- (P, K, Ca, Mg) e micronutrientes (Cu, Fe, Mn, Zn, B) em pastilhas de materiais vegetais por espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS). Os efeitos da distribuição do tamanho das partículas e da fluência do laser foram investigados a partir da análise de amostras peneiradas (150-20 µm) empregando-se um sistema LIBS, em regime temporal de nanossegundos (ns-LIBS), montado com um laser de Nd:YAG a 1064 nm (pulsos de 5 ns e 360 mJ)e um espectrômetro com óptica Echelle e detector ICCD. Observou-se um aumento na sensibilidade e na precisão das medições com a diminuição do tamanho das partículas usadas no preparo das pastilhas, e uma diminuição dos efeitos de matriz causados por diferenças no tamanho das partículas, quando pastilhas preparadas com partículas < 75 µm foram analisadas com pulsos de 50 J cm-2. Verificou-se uma melhora significativa na exatidão das medições de Mg, Fe, Mn e Zn feitas em um conjunto de pastilhas de folhas de cana-de-açúcar (partículas < 75 µm) empregando-se esta fluência. Em uma segunda etapa, observou-se que variações no comprimento de onda do laser de Nd:YAG (1064, 532, 355 e 266 nm) não influenciaram de maneira significativa a precisão e exatidão das medições em pastilhas de folhas de cana-de-açúcar, obtendo-se correlações lineares entre as intensidades dos sinais de emissão e as correspondentes frações de massa dos analitos. Variações no comprimento de onda do laser de Nd:YAG não afetaram a análise de um conjunto heterogêneo de amostras, composto por pastilhas de folhas de plantas de diferentes espécies, como soja, cana-de-açúcar, milho, citros, café, por exemplo, por ns-LIBS. No entanto, diferentemente do observado para o conjunto de pastilhas de folhas de cana-de-açúcar, observou-se, uma baixa correlação (r cal < 0,90) entre as frações de massa de Ca, Mg, P, Cu, Fe, Mn e Zn determinadas por ns-LIBS e os valores de referência, o que demonstra a baixa robustez de ns-LIBS frente às variações na composição química das matrizes. Posteriormente, analisou-se este conjunto heterogêneo de amostras com sistema LIBS, em regime temporal de femtossegundos (fs-LIBS), montado com laser de Ti:Safira (pulsos de 60 fs e 1,65 mJ) e espectrômetro com óptica Czerny-Turner e ICCD. Demonstrou-se que o uso de pulsos em regime de fs proporcionou calibrações e validação menos dependentes da composição química das matrizes. As frações de massa de Ca, Mg, P, Fe e Mn previstas por fs-LIBS foram estatisticamente concordantes com os valores de referência, independentemente do modelo de calibração usado. Além disso, o uso de calibração multivariada melhorou a capacidade preditiva de ns-LIBS, assemelhando-se à de fs-LIBS. Concluiu-se que o emprego de fs-LIBS foi a estratégia mais robusta e que ofereceu maior flexibilidade à variabilidade matricial / The influence of laser properties, such as fluence, wavelength and pulse duration, as well as sample characteristics, such as particle size distribution and chemical matrix composition, was evaluated aiming at the quantitative determination of macro- (P, K, Ca, Mg) and micronutrients (Cu, Fe, Mn, Zn, B) in pellets of plant materials by laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS). Firstly, the effects of particle size distribution and laser fluence on the analysis of pellets (test samples) prepared with sieved samples (from 150 to 20 µm apertures) were investigated. Experiments were carried out with a nanosecond LIBS (ns-LIBS) system by using a Q-switched Nd:YAG laser at 1064 nm (5 ns; 360 mJ) and a spectrometer with Echelle optics and intensified charge-coupled device (ICCD) detector. Results indicated that smaller particles yielded to sensitivities\' enhancement and attained better measurements\' precision. Moreover, matrix effects were reduced by analyzing pellets prepared from < 75 ?m sieved fractions and pulses of 50 J cm-2. In addition, there was a significant improvement on accuracy of Mg, Fe, Mn and Zn measurements in a set of test samples of sugarcane leaves by using this fluence. In a second experiment, variations in the Nd:YAG laser wavelength (1064, 532, 355 and 266 nm) did not affect the analysis of test samples of sugarcane leaves, and provided linear correlations between emission signal intensities and corresponding analytes mass fractions. In addition, variations within Nd:YAG laser wavelength did not affect the analysis of a heterogeneous sample set composed by pellets of leaves from different crops, such as soy, sugarcane, maize, citrus and coffee by ns-LIBS. However, in contrast to previous findings, the univariate calibration models for ns-LIBS presented lower linearity (r cal < 0.90) for Ca, Mg, P, Cu, Fe, Mn and Zn, no matter the laser wavelength used for the analysis. These circumstances reflect the low robustness of ns-LIBS to variations within matrix chemical composition among test samples. Afterwards, test samples from different crops were analyzed by a femtosecond LIBS (fs-LIBS) by using a Ti:Sapphire laser, including a mode-locked oscillator and an ultrafast amplifier (60 fs; 1.65 mJ per pulse), and a spectrometer with Czerny-Turner optics and ICCD. Findings indicated that the pulse duration was a decisive variable for providing accurate quantification of nutrients in different plant species, which present substantial differences in terms of matrix chemical composition. Close agreement between Ca, Mg, P, Fe and Mn mass fractions predicted by fs-LIBS and those determined by ICP OES was evidenced, whatever the modeling approach used. Contrarily, for ns-LIBS analysis of test samples from different crops, only the use of multivariate partial least squares (PLS) regression appears capable for resolving the non-linear transformations of the emission intensities according to the physical mechanisms governing this temporal regime of ablation. Thus, when using multivariate modeling, the figures-of merit reflecting the predictive capabilities of ns-LIBS resemble to those achieved by fs-LIBS. Either way, fs-LIBS is a more robust approach that better offers larger flexibility to the matrix variability

Ce mémoire de thèse décrit des développements de méthodes MALDI-MS pour la caractérisation de polymères synthétiques, ainsi que les études plus fondamentales menées pour rationaliser des résultats inattendus et contribuant à une meilleure compréhension du processus d’ionisation MALDI. Synthétisés par polymérisation radicalaire contrôlée, les polymères étudiés ont des terminaisons fragiles qui ne survivent pas à l’étape d’ionisation. Une approche multidimensionnelle, combinant la spectrométrie de masse (MS et MS/MS haute résolution) et la spectrométrie de mobilité ionique, a permis de caractériser les nouveaux bouts de chaînes générés en source dans le cas du polystyrène. Dans le cas du poly(4-vinylpyridine) (P4VP), un protocole expérimental plus spécifique a dû être développé pour s’affranchir de la propension des unités monomériques à interagir avec la matrice. Ces fortes interactions se manifestent par la détection de complexes P4VP/matrice au sein desquels la nature des liaisons (covalentes vs non covalentes) change en fonction de la pression régnant dans la source MALDI. Dans une source opérant à une pression relativement élevée, ces interactions sont à l’origine de l’incorporation d’une molécule de matrice au bout des chaînes de P4VP. Ce cas de MALDI réactif a été rationalisé par un modèle basé sur un couplage radicalaire. Dans cette source d’ionisation, la forte densité de la plume MALDI serait également à l’origine de la production atypique d’espèces doublement chargées à partir de polymères synthétiques de faible taille (Mn < 5 kDa). Ces résultats suggèrent que la cationisation des polymères synthétiques en MALDI résulte de transferts de charges en phase gazeuse. / This thesis manuscript describes methodological developments in MALDI-MS to characterize synthetic polymers, as well as associated fundamental studies carried out to rationalize unexpected results, allowing new insights in the MALDI process. Studied samples were synthesized by controlled radical polymerization and contained fragile end-groups that do not survive the ionization step. A multidimensional approach, combining high resolution mass spectrometry (MS and MS/MS) with ion mobility spectrometry, allowed a full characterization of in-source newly formed terminations in the case of polystyrene. For poly(4-vinylpyridine), a more specific experimental protocol was required to overcome the propensity of monomeric units to interact with matrix molecules. These strong interactions were revealed by P4VP/matrix complexes in which the type of bonds (covalent vs non covalent) changes with the MALDI source pressure. Using a source operated at quite high pressure, a reactive MALDI phenomenon was evidenced to generate a new P4VP species in which one matrix molecule was incorporated in the chain end. A model involving a radical coupling process was proposed to account for the formation of these covalent adducts. The high density of the MALDI plume in such "high pressure" source would also be responsible for the unexpected formation of doubly charged species for small synthetic polymers (Mn < 5 kDa). These results are consistent with charge transfers in the gas phase as the process for cation adduction of synthetic polymers in MALDI.

The elemental analysis of soil is useful in forensic and environmental sciences. Methods were developed and optimized for two laser-based multi-element analysis techniques: laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) and laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS). This work represents the first use of a 266 nm laser for forensic soil analysis by LIBS. Sample preparation methods were developed and optimized for a variety of sample types, including pellets for large bulk soil specimens (470 mg) and sediment-laden filters (47 mg), and tape-mounting for small transfer evidence specimens (10 mg). Analytical performance for sediment filter pellets and tape-mounted soils was similar to that achieved with bulk pellets. An inter-laboratory comparison exercise was designed to evaluate the performance of the LA-ICP-MS and LIBS methods, as well as for micro X-ray fluorescence (μXRF), across multiple laboratories. Limits of detection (LODs) were 0.01-23 ppm for LA-ICP-MS, 0.25-574 ppm for LIBS, 16-4400 ppm for µXRF, and well below the levels normally seen in soils. Good intra-laboratory precision (≤ 6 % relative standard deviation (RSD) for LA-ICP-MS; ≤ 8 % for µXRF; ≤ 17 % for LIBS) and inter-laboratory precision (≤ 19 % for LA-ICP-MS; ≤ 25 % for µXRF) were achieved for most elements, which is encouraging for a first inter-laboratory exercise. While LIBS generally has higher LODs and RSDs than LA-ICP-MS, both were capable of generating good quality multi-element data sufficient for discrimination purposes. Multivariate methods using principal components analysis (PCA) and linear discriminant analysis (LDA) were developed for discriminations of soils from different sources. Specimens from different sites that were indistinguishable by color alone were discriminated by elemental analysis. Correct classification rates of 94.5 % or better were achieved in a simulated forensic discrimination of three similar sites for both LIBS and LA-ICP-MS. Results for tape-mounted specimens were nearly identical to those achieved with pellets. Methods were tested on soils from USA, Canada and Tanzania. Within-site heterogeneity was site-specific. Elemental differences were greatest for specimens separated by large distances, even within the same lithology. Elemental profiles can be used to discriminate soils from different locations and narrow down locations even when mineralogy is similar.

This thesis is focused on Radiation damage of samples in low-voltage transmission electron microscopy. In thesis is general description of transmission electron microscopy and their important parts. There is described how samples are damaged by primary electron beam and how samples for transmission electron microscopy are prepared and which degradation occurs from the point of view materials of sample and time dose of electrons from primary electron beam.

Zobrazovanie pomocou kryo-elektrónovej mikroskopie má svoje nezastúpiteľné miesto v analýze viacerých biologických štruktúr. Lokalizácia buniek kultivovaných na mriežke a ich segmentácia voči pozadiu alebo kontaminácii je základom. Spolu s vývojom viacerých metód hlbokého učenia sa podstatne zvýšila úspešnosť úloh sémantickej segmentácie. V tejto práci vyvinieme hlbokú konvolučnú neurónovú sieť pre úlohu sémantickej segmentácie buniek kultivovaných na mriežke. Dátový súbor pre túto prácu bol vytvorený pomocou dual-beam kryo-elektónového mikroskopu vyvinutého spoločnosťou Thermo Fisher Scientific Brno.