Muszalik Agnieszka

Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej
Pracownia Teoretycznych Podstaw Chemii Analitycznej

Wizualizacja wyników wielopierwiastkowych analiz niejednorodnych próbek stałych metodami spektralnymi

Agnieszka Muszalik

Promotor: dr hab. Barbara Wagner

Ablacja laserowa (LA) z jonizacją w plazmie indukcyjnie sprzężonej i detekcją mas (ICP-MS) pozwala na badanie składu pierwiastkowego powierzchni próbek stałych, dzięki czemu możliwe jest analizowanie próbek stałych o różnorodnej matrycy. Efektem badań może być wygenerowanie map gęstości rozmieszczenia pierwiastków wraz z informacją izotopową [1].

Rekonstrukcja map wizualizujących rozmieszczenie pierwiastków na powierzchni o niejednorodnym składzie wymaga ogromnego nakładu pracy z wygenerowanymi podczas skanowania linia po linii próbki danymi [2]. Do tego celu często wykorzystywane są narzędzia i programy komputerowe ułatwiające procesowanie danych. W literaturze najczęściej opisy dotyczą wykonywania obliczeń i prostych wykresów za pomocą Excela i Matlaba. Gotowe rozwiązania zawierają wiele funkcji nieprzydatnych dla danego typu danych, ale brakuje im metod specyficznych dla badanych obiektów, co stanowi duży problem w trakcie pracy [3].

Celem mojej pracy magisterskiej jest stworzenie programu w języku programowania Python pozwalającego na łatwą i szybką wizualizację danych zarejestrowanych podczas badania próbek stałych metodą LA-ICP-MS. Długotrwały proces rekonstruowania map rozmieszczenia wybranych pierwiastków zostanie zastąpiony spersonalizowanym, nowoczesnym rozwiązaniem uwzględniającym wszystkie etapy analizy: od sposobu zarejestrowania danych, przez obliczenia i stworzenie końcowej mapy wizualizacji wyników wielopierwiastkowych analiz niejednorodnych próbek stałych metodą LA-ICP-MS. Zaproponowane rozwiązanie zostanie wykorzystane podczas badania mikropróbek zabytkowych farb, pozwalając na kontrolę i walidację każdego z etapów analizy. Wyniki będą mogły być zapisywane jako gotowy obraz, dane liczbowe w ogólnie znanych formatach oraz interaktywna wizualizacje w przeglądarce internetowej.

Literatura:
[1] Pröfrock D., Prange A., Applied Spectroscopy. 2012, 66, 8.
[2] López-Fernández H., Pessôa G., Arruda M., Capelo-Martínez J., Fdez-Riverola F., Glez-Peña D., Reboiro-Jato M., Journal of Cheminformatics, 2016, 65, 8.
[3] Weiskirchen R., Weiskirchen S., Kim P., Winkler R., Journal of Cheminformatics, 2019, 16, 11.