Problém existencie Hamiltonovskej kružnice v 3-súvislých bipartitných kubických planárnych grafoch je známy ako Barnettova hypotéza. Existuje niekoľko čiastkových výsledkov o štruktúre hypotetického protipríkladu a niekoľko zosilnení hypotézy, ktoré sú s daným tvrdením ekvivalentné. Cieľom práce je rozšíriť doteraz známe poznatky týkajúce sa skúmanej problematiky. Prostriedkom je študovať vlastnosti konfigurácií malých stien v bipartitných kubických grafoch, a systematicky ich klasifikovať na redukovateľné a neredukovateľné vzhľadom na existenciu Hamiltonovskej kružnice, prípadne aj vzhľadom na zosilnenia Barnettovej hypotézy. Na generovanie konfigurácií i na overovanie ich vlastností sa využije pomoc počítača. Výsledkom je objavenie novej redukovateľnej konfigurácie.

Wheeler graphs were introduced by Gagie et al. (2017) as a general framework for indexes based on the Burrows-Wheeler transform (BWT), such as the FM-index, de Bruijn graphs, etc. Wheeler graphs admit a succinct representation which can be further compacted by employing the idea of tunneling. Tunneling of Wheeler graphs consists of exploiting redundancies in the form of parallel, equally labeled paths called blocks that can be merged into a single path. The effectiveness of the tunneling depends on the choice of the blocks to be tunneled. Optimal block choice, i.e. one that minimizes the size of the resulting Wheeler graph has proven to be NP-complete (Baier et al. 2019). Although several heuristics for the block choice have been proposed, finding a reasonable set of blocks remains the most computationally difficult part of the tunneling process. To tackle the problem of finding an adequate set of blocks in less time we employ the idea of prefix-free parsing (PFP) proposed by Boucher et al. (2019). The idea of PFP is, using a running hash, to divide the input text into phrases of roughly equal sizes that overlap by a fixed amount of characters. The phrases are then sorted lexicographically and the original text can be represented by a sequence of phrase ranks (the parse), together with the list of all used phrases (the dictionary). In repetitive texts, the PFP representation of the text is generally much shorter than the original since individual phrases are used many times in the parse, thus reducing the size of the dictionary. To speed up the block selection process, we have applied the PFP to obtain the parse and the dictionary of the original text, tunneled the parse using existing heuristics and subsequently used this tunneling to construct a compact Wheeler graph of original text.

MinION is a small portable sequencing device that allows the analysis of sequenced data already during the sequencing run. Such analysis can be used for monitoring of the sequencing run progress in real-time as the data are produced and therefore allows the user to decide when they have a sufficient amount of data to terminate the run. However, to get the results in real-time, such analysis often requires a powerful computer with GPU support. We have developed a new monitoring tool for SARS-CoV-2 sequencing runs. Our tool enables on-the-fly analysis on a regular desktop computer without the GPU support, using a complex computational pipeline involving base calling, debarcoding, sequence alignment, and variant identification. We have tested our monitoring tool on real sequencing runs of SARS-CoV-2 clinical samples.

In bioinformatics it is often necessary to compare different sequences to determine their similarity. This task can be used to classify an organism to category or to analyse functions of different parts of sequences. Comparison is often performed by Needleman-Wunsch algorithm, a dynamic programming algorithm with a simple scoring scheme, which often can not capture all properties of biological sequences. In our work, we examine possibilities of application of neural networks to better express properties of biological sequences and possible underlying structure in errors introduced during the sequencing. We propose a recurrent neural network model which fills a table similar to dynamic programming. To train this model we use only final labels 0 and 1 to indicate whether two sequences are considered similar or not. Our model achieved results comparable with Needleman-wunsch algorithm and on noisy data performed slightly better.

Sociálne siete sú veľmi dôležitou súčasťou modernej spoločnosti. Množstvom a dostupnosťou dát tvoria služby ako Twitter alebo Instagram zlaté bane pre dátovú vedu. Ich analýzou vieme zistiť napríklad to, čo si ľudia myslia o danej téme a s čím si spájajú jednotlivé pojmy. Cieľom tejto práce je zamerať sa na kľúčové slová v príspevkoch na sociálnych sieťach nazývané hashtagy. Hastagy modelujeme do komplexných sietí a pomocou teórie komplexných sietí ich následne analyzujeme. Navrhujeme postupy pre filtrovanie vstupných dát, analýzu a vizualizáciu, ktoré sú použiteľné pre ľubovoľné komplexné siete tvorené kľúčovými slovami zo sociálnych sietí. V rámci implementačnej časti práce vznikol aj automatizovaný nástroj pre zber dát, analýzu a vizualizáciu hashtagových komplexných sietí konkrétne pre službu Twitter, na ktorom naše postupy demonštrujeme.

Processing of complex point clouds and meshes is often limited to devices with powerful hardware, OS-dependent software, installed libraries, virtual environments, and so on. Web applications, on the other hand, need only a compatible browser, can provide server-side processing and they are faster to use than setting up a local environment. A web-based framework for 3D data visualization, conversion, and processing has been designed and developed. Including traditional procedures and novel machine learning-based alternatives, the user has the choice between these different algorithms, enabling direct comparison, creating pipelines, or further analysis. The direct visual comparison is especially important, as it is not always clear which solutions are better than others. State-of-the-art machine learning architectures are usually successfully used on classical processing tasks such as classification and segmentation. We've dived deeply into the problem of recovering sharp edges in corrupted 3D meshes, achieving various transformations in end-to-end trainable models. Methods to detect and extract edges were also implemented. Combining both analytical and data-driven approaches, we've been able to gather interesting results with various evaluation metrics and visual comparisons. The work presented in this paper is part of the author's bachelor thesis, where the main asset is a dynamic web application for 3D processing using modern libraries and approaches. This paper is mainly focused on scan sharpening with different ideas proposed by the author.

Zahraničný význam športu je jedným z kľúčových kvantitatívnych vstupov do systému financovania športu na Slovensku. Tento kvantitatívny indikátor by mal na základe relevantných dát zo zahraničia merať dôležitosť jednotlivých športov v zahraničí. Následne by sa s jeho aplikáciou v rozdeľovacom vzorci, ktorý je definovaný Zákonom o športe, mali nastaviť finančné príspevky jednotlivým národným športovým zväzom tak, aby zabezpečovali zdroje práve tým športom, ktoré sú dôležité v zahraničí. Existujúca metodika na určovanie zahraničného významu jednotlivých športov má množstvo metodologických nedostatkov. Cieľom tejto práce je vyplnenie tejto medzery a vypracovanie metodiky a softvérového riešenia, ktoré budú integrovať množstvo dát rôzneho typu o financovaní športu v zahraničí, úspešnosti krajín v jednotlivých športoch, sledovanosti športu a ekonomickom a neekonomickom previazaní krajín navzájom. Softvérové riešenie poskytuje prehľadné výsledky pre širokú medzinárodnú verejnosť a zároveň administratívne prostredie pre vstup dát v rôznych formátoch. Projekt je výrazne medziodborový, je spoločnou prácou študentky dátovej vedy (Radoslava Hatalová) a kolektívu študentov aplikovanej informatiky (Martin Gergel, Slavomír Holenda, Jakub Mišovský, Sabína Samporová) a čiastočne vychádza aj z nedávnej diplomovej práce študenta Filipa Šramka v odbore manažérska matematika.

Who am I? This is the main question of every existential crisis, that is strictly linked with the path of a human-kind survival strategy. Thus, merging two paradigms and intertwining each other, namely the research field of Richard Boyatzis and Jungian psychology, more concretely Map of the Soul is the final step of our fulfilment. In order to find and fulfil our cognitive needs, there are several concepts, coming from the field of Self, itself: self-appreciation and self-evaluation, in overall. Therefore, many of us, have an internal war within, between, how we perceive ourselves and what is our goal-version. Keywords: Ideal Self, Persona, Map of the Soul, Intentional Change Theory

In our work, we present a method of controlled realistic image generation to generate facial composites from a known set of features, similar to a police draftsman. For this purpose, we have used a pre-trained StyleGAN2 generator to generate realistic images and a convolutional neural network classifier to label the facial features in generated images. To find the correct facial characteristic in the latent space of StyleGAN2, we have used linear regression algorithm, assuming a linear relationship between StyleGAN2 input noise vectors and the predicted facial characteristics of the convolutional neural network classifier. After finding the feature vector for multiple features, we were able to modify the generator output successfully (e.g. adding eyeglasses or age). In some generated and modified images, the desired features did not manifest. This probability of not getting an image with the desired set of features can be minimized by generating more images and choosing the image most similar to the desired image. We have created an implementation of a controllable generation method that is capable of controlling the StyleGAN2 generator based on a set of features. Based on the evaluation, we think that our implementation is a step towards automated police facial composites.

Each space debris object reflects light towards the observer, and this signal can be measured over time and constructed to so-called light curve. Light curve can be considered as a footprint of a given object and it is a result of a combination of object’s shape, reflection properties, geometry, surface properties of the object and rotation of the object. Light curves of satellites and space debris objects can be found in publicly available catalogs, such as Comenius University’s Space Debris Light Curve Database (SDLCD) (https://www.sdlcd.space-debris.sk/) or Russian Mini-Mega TORTORA Wide-Field Monitoring System (MMT) database (http://mmt9.ru/satellites/). These data can be used for algorithm training. We will present results of applying CNN neural network based on ResNet architecture to classify light curves to categories based on their shape. For algorithm training used have been primarily public catalogue light curves of selected populations of upper stages (e.g. Falcon 9, Atlas Centaur 5, Delta 4) which usually contain simpler features in their photometric series. Modeling software Blender was also used to generate synthetic light curves for training purposes. Algorithm is able to identify correctly more than 84% of tested objects. In near future we plan to extend the algorithm to identify more complex objects such as box-wing and single box-wing satellites.

Evolution methods, widely used for shape simplification and smoothing, are also used for shrink-wrapping target surfaces. Diffusion of curvature is usually the dominant driving force behind the wrapping process, along which the implicit representation of the target surface (e.g. signed distance field) takes increasing control as it is approached by the evolving surface. In this paper, we compare the inherent properties, versatility, convergence rate, as well as impact on polygon quality after shrink wrapping target meshes.

Práca prezentuje metodiku vytvorenia realistického modelu kameniva zo vzorky a jej rozmiestnenie do nádoby. Pre vytvorenie 3D modelu zrna kameniva, ktoré je reprezentované všeobecným mnohostenom, je využitá fotogrametrická metóda. Takto získané dáta tvoria databázu tvarov zŕn kameniva. Tie sú náhodne rotované, škálované a umiestňované do nádoby v tvare kocky, pričom sa testujú ich prieniky. Uvedený proces je simulovaný programom napísanom v jazyku MATLAB. Na vytvorenom modeli kameniva sú ďalej určované geometrické vlastnosti ako sú index plochosti, tvarový index a zrnitosť, ktoré sú sledované v používaných metodikách ohodnocovania kvality kameniva. Vyhodnocujú sa aj ďalšie fyzikálne charakteristiky ako napr. sypná hmotnosť a medzerovitosť. V závere príspevku sú prezentované výsledné modely vytvorené autorkiným algoritmom a porovnanie vypočítaných vlastností z modelov s hodnotami stanovenými na reálnej vzorke kameniva. V ďalšej práci sa plánujeme zamerať na optimalizáciu práve takýchto charakteristík potrebných pre získanie kameniva s určitými vlastnosťami. Kľúčové slová: modelovanie, kamenivo, medzerovitosť, tvarový index, index plochosti

Množina koreňov funkcie troch premenných je jedným zo spôsobov reprezentácie plochy v trojrozmernom euklidovskom priestore. Implicitná rovnica opisuje plochu presne, avšak pri niektorých algoritmoch počítačovej grafiky, ako sú napríklad ray tracing, vedie k netriviálnemu problému hľadania koreňov funkcie. Aproximáciou plochy po častiach lineárnou trojuholníkovou plochou sa môžeme problému hľadania koreňov čiastočne vyhnúť. Vedie to k výraznému zjednodušeniu niektorých problémov algoritmov počítačovej grafiky. V našej práci sme sa zaoberali algoritmami na tvorbu takejto triangulácie regulárnej časti plochy, využívajúc princípy metódy známej ako Marching Triangles. Plocha je zadaná implicitnou rovnicou, pričom funkcia, ktorou je definovaná rovnica je z triedy spojite diferencovateľných funkcií. Navrhli a implementovali sme algoritmus pre trianguláciu regulárnych častí plôch aj pre plochu orezanú ohraničujúcou obálkou zarovnanou so súradnicovými osami. Taktiež sme implementovali a porovnali rôzne spôsoby adaptívnej triangulácie, teda triangulácie prispôsobujúcej veľkosť trojuholníkov lokálnemu zakriveniu plochy. Adaptívne aj neadaptívne verzie algoritmu sme demonštrovali na niekoľkých príkladoch, pre ktoré sme vypočítali výslednú trianguláciu. Kvalitu triangulácie sme merali pomocou ôsmych kritérií, ako sú napr. priemerná dĺžka hrany trojuholníka, diskrétna aproximácia Hausdorffovej vzdialenosti množín a kritérií zohľadňujúcich rovnomernosť rozmiestnenia vrcholov siete. V ďalšej práci sa plánujeme zaoberať časovou a pamäťovou optimalizáciou algoritmu a zahrnúť do algoritmu aj niektoré typy singularít, ktoré sú buď identifikované na vstupe, alebo sa vypočítajú v priebehu algoritmu.

Research tasks related to human body analysis have been drawing a lot of attention in computer vision area over the last few decades, considering its potential benefits on our day-to-day life. Anthropometry is a field defining physical measures of a human body size, form, and functional capacities. Specifically, the accurate estimation of anthropometric body measurements from visual human body data is one of the challenging problems, where the solution would ease many different areas of applications, including ergonomics, garment manufacturing, etc. This paper formulates a research in the field of deep learning and neural networks, to tackle the challenge of body measurements estimation from various types of visual input data (such as 2D images or 3D point clouds). Also, we deal with the lack of real human data annotated with ground truth body measurements required for training and evaluation, by generating a synthetic dataset of various human body shapes and performing a skeleton-driven annotation.

The mixing layer height (MLH) is a critical parameter for interpreting and modeling air pollution and greenhouse gas emissions. It is the lower component of the atmospheric boundary layer (ABL), with a typical thickness ranging from hundreds of meters to kilometers. In this work, the MLH was determined based on radon activity concentration (RAC) continuously measured using a scintillation chamber during the year 2020 at the campus of the Faculty of Mathematics, Physics, and Informatics in Bratislava, Slovakia. RAC has nearly a sinusoidal diurnal variation, with maximum concentration in the early morning and minimum concentration in the late afternoon. The nature of being a noble and radioactive gas makes radon (222Rn) a useful atmospheric tracer. An ideal box model that is based on the mass balance was considered for the determination of MLH. It was observed that, unlike the RAC variation, MLH follows a daily pattern with a maximum in the late afternoon, usually around (13:00–15:00) i.e., when the ABL is deepest and well mixed, and a minimum in the early morning; usually around (1:00-3:00) i.e., when the ABL is stable and shallowest. Based on our Radon dataset, the MLH ranged from 50 to 1500 m.

V súčasnosti ľudia trávia mnoho času v uzavretých priestoroch domov. Preto sa venuje väčšia pozornosť koncentráciám 222Rn a CO2, ktoré sa kumulujú ovzduší pobytových priestoroch, pričom obidva plyny majú negatívny vplyv na zdravie človeka. Za kritickú hranicu pre 222Rn sa považuje objemová aktivita radónu 300 Bq/m3 a za hraničnú hodnotu koncentrácie CO2 sa považuje 1 000 ppm, pri ktorej prekročení sa už prejavuje pocit ospalosti a vydýchaného vzduchu. Za hlavné zdroje 222Rn a CO2 sa považuje ich exhalácia z pôdy a materiálov. Iným zdrojom CO2 je samotné dýchanie. V rámci príspevku budú prezentované výsledky dlhodobého simultánneho merania 222Rn a CO2 v ovzduší dvoch rôznych priestorov rodinného domu. Ku kontinuálnemu meraniu 222Rn bol použitý AlphaGUARD a kontinuálne meranie CO2 bolo uskutočnené pomocou Vaisala Carbon Dioxide Meter GM70. Koncentrácie 222Rn a CO2 vykazujú denné variácie a určitú závislosť od rôznych vonkajších vplyvov ako napríklad rýchlosti vetrania meranej miestnosti. Konkrétne hodnoty koncentrácie CO2 sa zvýšili aj v dôsledku rôznych spôsobov užívania domu. V sledovanom dome sme namerali hodnoty objemovej aktivity radónu presahujúce 500 Bq/m3 a koncentrácie CO2 prevyšujúce 2 000 ppm.

Záujem o radón (222Rn) v pôdnom vzduchu súvisí s možnosťou jeho využitia v environmentálnych štúdiách, ale tiež sa mu venuje pozornosť z hľadiska jeho prenikania do pobytových priestorov, kde sa môže hromadiť a prispievať k radiačnej záťaži obyvateľstva. V rámci príspevku budú prezentované dáta z kontinuálnych meraní objemovej aktivity radónu v pôdnom vzduchu pred FMFI UK za rok 2021. Pre meranie bol použitý kontinuálny detektor na báze scintilačnej komory Lucasovho typu. Analyzované výsledky vykazujú denné a sezónne variácie radónu v pôdnom vzduchu. Objemová aktivita radónu sa pohybuje v rozmedzí od približne 7000 Bq/m3 v lete, do 11000 Bq/m3 v zimných mesiacoch. V ďalšej časti bola venovaná pozornosť vplyvu meteorologických parametrov na správanie sa objemovej aktivity radónu v pôde.

An emanation of 222Rn from soil is the key process within the radon releases from solid structure of soil grains into soil pores. Such released radon atoms can migrate through the pore space in soil, get in waters or exhalate into the atmosphere, possibly into the air of dwelling spaces. The fraction of released 222Rn expresses an emanation coefficient Ke, which ranges for soils in wide interval of values, from 0.1 to 0.5. Although, its value depends on several parameters (distribution of 226Ra in soil grains, their size and shape, porosity, moisture, etc.), but the extent of their effect on 222Rn emanation is not exactly known and their individual impact is still being investigated through various mathematical models and is checked by various experimental measurements as well. In this paper, we investigate the effect of moisture and grain size on 222Rn emanation from soils using a multi-grain model with results verified by experimental determination of Ke using the accumulation method. To improve an accuracy of the modelled emanation coefficient, we upgraded the basic multi-grain model by considering several so-called planes of target grains surrounding the central, radon emitting grain and we adjusted the moisture distribution in soil pores as well. The obtained data show a good agreement between the theoretical and measured courses of the 222Rn emanation coefficient depending on moisture content, while for reals soils with predominant sandy particles the effect of moisture is less significant and Ke from the minimum values at zero moisture increases gentle only about 15 % for each 5 % of moisture. In the case of mostly clayey soils, the effect of moisture is more noticeable and Ke can increase by up to 60 % compared to the minimum value at dried soil.

Mnohé vedecké štúdie potvrdili, že vysoký obsah 222Rn v pôde môže byť prekurzorom jeho zvýšených koncentrácií vo vnútri budov. Obývané oblasti, v ktorých sa dosahuje zvýšená úroveň objemovej aktivity radónu (OAR) v interiéri z prírodných (geogénnych) dôvodov, sa všeobecne nazývajú aj „radon-prone areas“. Keďže vyhľadávanie takýto oblastí je v rámci prieskumu vnútornej koncentrácie 222Rn z celoplošného hľadiska časovo ako aj finančne náročné, množstvo autorov navrhuje nové prístupy pre stanovenie pôdneho radónového potenciálu (RP) využitím pôdnych charakteristík, ako sú koncentrácia 226Ra a 222Rn, pórovitosť, plynopriepustnosť, atď. Slovenská republika bola rozdelená na 28 lokalít, kde bola stanovená predikcia RP na základe vhodného preškálovania stupnice máp RP. K tomu boli použité terénne merania koncentrácie 222Rn v pôdnom vzduchu v hĺbke 80 cm a plynopriepustnosti pôdy dostupné v databáze mapového serveru ŠGÚDŠ. Niektoré oblasti SR (prevažne horské oblasti) neboli v predikciách RP zahrnuté kvôli absencii terénnych bodov. Výsledky predikcie RP boli následne analyzované s dátami pre štandardizovanú úmrtnosť na zhubný nádor priedušiek a pľúc pre jednotlivé okresy SR v rokoch 1996 – 2018. Podľa predikcií RP bola väčšina územia SR klasifikovaná nízkym, resp. stredným radónovým rizikom, pričom celkovo bolo identifikovaných 99 obcí SR, v ktorých sa predpokladá prekročenie referenčnej úrovne priemernej ročnej OAR vo vnútorných priestoroch (300 Bq/m3). V piatich z týchto obcí boli predikované hodnoty vnútorných OAR nad 1000 Bq/m3. V týchto obciach by bolo vhodné prednostne začať prieskum OAR v domoch v rámci príspevku k vládou schválenému NARP SR. Výsledky z meraní vnútorných OAR v niektorých oblastiach nízkeho, resp. vysokého RP potvrdili možnú spoľahlivosť stanovených predikcií RP. Navrhovaný prístup vyhľadávania domov, v ktorých môže dôjsť k zvýšenému ožiareniu radónom, predstavuje efektívnejší a lacnejší prístup v porovnaní s celoplošným prieskumom vnútorných OAR.

The mixing layer height (MLH) is a critical parameter for interpreting and modeling air pollution and greenhouse gas emissions. It is the lower component of the atmospheric boundary layer (ABL), with a typical thickness ranging from hundreds of meters to kilometers. In this work, the MLH was determined based on radon activity concentration (RAC) continuously measured using a scintillation chamber during the year 2020 at the campus of the Faculty of Mathematics, Physics, and Informatics in Bratislava, Slovakia. RAC has nearly a sinusoidal diurnal variation, with maximum concentration in the early morning and minimum concentration in the late afternoon. The nature of being a noble and radioactive gas makes radon (222Rn) a useful atmospheric tracer. An ideal box model that is based on the mass balance was considered for the determination of MLH. It was observed that, unlike the RAC variation, MLH follows a daily pattern with a maximum in the late afternoon, usually around (13:00–15:00) i.e., when the ABL is deepest and well mixed, and a minimum in the early morning; usually around (1:00-3:00) i.e., when the ABL is stable and shallowest. Based on our Radon dataset, the MLH ranged from 50 to 1500 m.

Hromadenie radónu v uzavretom priestore je významné hlavne z hľadiska vysokej radiačnej záťaže populácie. Podobne ako v obytných priestoroch je potrebné uvažovať o možnom zdravotnom riziku z ožiarenia radónom taktiež na pracoviskách. Na základe uvedenej problematiky bolo uskutočnené monitorovanie radónu v historickej budove mestského úradu v rozsahu približne jedného roka. Objemová aktivita radónu bola pozorovaná v závislosti od meteorologických parametrov a užívania miestnosti (vetranie) s cieľom vyhodnotiť ročné a denné variácie koncentrácie radónu. Prostredníctvom analýzy nárastových kriviek radónu v miestnosti boli ďalej získané hodnoty ventilačnej rýchlosti a rýchlosti prísunu radónu do vnútorného priestoru.

Syntéza nových izotopov je finančne a časovo náročný proces, a preto je snaha odhadnúť rozpadové vlastnosti izotopov. To je dôvodom, využitia modelov a systematík pre odhad celkových polčasov rozpadu a vetviacich pomerov. Je nevyhnutné popísať tri typy rozpadov: alfa rozpad, beta rozpad a spontánne štiepenie. Odhad parciálneho polčasu alfa rozpadu bol realizovaný pomocou semi-empirické modelov: Viola-Seaborg, UDL, SemFIS a UNIV. Tieto modely boli aplikované na vybrané párno-párne izotopy v oblasti fermia. Systematiky experimentálnych dát boli využité pre odhad parciálnych polčasov beta rozpadu a spontánneho štiepenia. Práca taktiež diskutuje korekcie systematík spontánneho štiepenia s nespárovaným nukleónom a beta rozpadu pri párno-párnych izotopoch. Celkový polčas rozpadu a vetviace pomery boli odhadnuté pre izotopy s $Z=\{99,100,104\}$. Pre tieto izotopy boli určené hranice možnej syntézy a porovnanie s experimentálnymi dátami.

Abstrakt Jakub Filús, Štúdium možnosti izotopov z oblasti fermia (Z=100) rozpadávať sa oneskoreným štiepením po beta premene [Bakalárska práca]. Univerzita Komenského v Bratislave. Fakulta matematiky, fyziky a informatiky. Školiteľ: doc. Mgr. Stanislav Antalic, PhD. Beta oneskorené štiepenie je veľmi vzácny proces nízko energetického štiepenia. Doposiaľ bolo beta oneskorené štiepenie experimentálne pozorované v dvoch oblastiach neutrónovo deficitných jadier, a to konkrétne oblasti olova a oblasti transuránov. Zostáva otvorenou otázkou, pre ktoré izotopy z oblasti fermia (Z=100) by bolo možné experimentálne pozorovať beta oneskorené štiepenie. Pravdepodobnosť beta oneskoreného štiepenia (PβDF) kriticky závisí od rozdielu Q hodnoty výšky štiepnej bariéry. Pre výpočet Q hodnôt boli v práci využité teoretické modely: Finite-range drop model (FRDM), a Thomas Fermi model (TF). Pre výpočet výšok štiepnych bariér boli využité teoretické modely: Finite-range liquid drop model (FRLDM), TF a Lublin-Strasbourg drop model (LSD). Teoreticky vypočítané Q hodnoty a výšky štiepnych bariér, spolu s doposiaľ známymi experimentálnymi hodnotami PβDF boli využité na určenie PβDF niektorých izotopov prvkov Bk, Es, Md, a Lr, ktorých PβDF nebola doposiaľ experimentálne zmeraná. Okrem hodnoty PβDF bol pre tieto izotopy určený taktiež počet jadier, ktoré je potrebné syntetizovať na to aby bolo experimentálne možné pozorovať ich rozpad beta oneskoreným štiepením. V práci bolo následne rozdiskutované, že medzi vhodných kandidátov, pre možné experimentálne pozorovanie beta oneskoreného štiepenia patria napríklad izotopy: 234Bk, 254Lr.

Near vicinity of the closed proton shell Z = 82 gives rise to a multitude of phenomena, such as nuclear isomerism, shape coexistence or various rare decay modes. The effects of unpaired nucleons in nuclei from this region cause complex alpha decay patterns leading to the states de-excited by the internal transitions. Alpha-gamma coincidence analysis provides a very powerful tool in the investigation of the nuclear structure and properties of such nuclei. In this extended abstract, preliminary results obtained from the analysis of the 95Mo(93Nb, 2n)186Bi and 46Ti(144Sm, p3n)186Bi fusion-evaporation reactions measured at SHIP, Darmstadt, are presented. Transitions in 182Tl observed in [Andreyev, A. N., et al. EPJA 18 (2003), p. 54] were confirmed and tentatively assigned to be populated by an alpha decay of either of the two known isomeric states in 186Bi. Alpha decay energies populating these states were determined preliminarily. Additionally, by considering possible alpha-conversion electron summing effects in alpha-gamma coincidences, four transitions in cascades with converted transitions were deduced tentatively. A preliminary decay scheme of the two 186Bi isomers is presented.

In this project, the electron capture decay of ${^{254}\textrm{No}}$, ${^{254}\textrm{Md}}$, and ${^{253}\textrm{No}}$ were investigated in four experiments by the conversion electron-X ray/$\gamma$ coincidence technique. Three new transitions with energy of 323-, 861- and 872\,keV were assigned to ${^{253}\textrm{Md}}$. The population of the members of the ${^{253}\textrm{No}}$ ground-state rotational band with Nilsson configuration of 7/2$^-$[514] by 323-, 394- and 454\,keV $\gamma$ rays was observed. This observation allowed us to establish the spin-parity assignment and Nilsson configuration of the depopulated level and estimate $E$1 character for these $\gamma$ rays. Based on their registration in coincidence with 861- and 872\,keV $\gamma$ rays, we were able to propose the first tentative decay scheme of states in ${^{253}\textrm{Md}}$. In addition, the excitation energy limit of $\approx$\,1900\,keV was estimated for states in ${^{253}\textrm{Md}}$ populated via the electron capture of ${^{253}\textrm{No}}$. This significantly higher limit compared to previous studies ($\geq$\,1000\,keV) illustrates the effectiveness of the conversion electron-X ray/$\gamma$ coincidence technique. Particularly in the investigations of high-energy states which are populated in daughter nuclei. In addition, we confirmed our previous results regarding the population of excited states with energy of $\geq$\,1000\,keV via EC decay of ${^{254}\textrm{Md}}$.

In this work we present the preliminary results of the analysis of the experimental data with production of neutron-deficient isotope 182Au, which was produced by spallation of uranium at ISOLDE facility at CERN in Switzerland. Study of exotic isotopes far from the stability line provides opportunity to study significant phenomena of nuclear structure and radioactive decay. Isotope 182Au undergoes β decay, feeding excited states in its daughter nucleus 182Pt, which is followed by deexcitation of these states by emission of gamma quanta or via internal conversion. Analysis of prompt γ-γ coincidences was performed, resulting in identification of a number of new levels and transitions, extending currently known level scheme of 182Pt.

Mineral nutrients play important roles in the growth, metabolism, health, and taste of the wine produced by Vitis vinifera, and is largely affected by soil constituents. The numerous elements were analyzed using particle induced x-ray emission (PIXE) from domesticated Vitis vinifera as well as samples of their growing soil, to investigate the relations between elements represented in soil, berries, leaves, seeds and wine. Besides that, a soil profile was sampled (up to 55 cm) to estimate the contribution of elements in the wine according to depth (10 cm) and to monitor changes in the representation of the majority of elements concerning depth.

Atmosféra obklopuje každého človeka na tejto planéte. Preto je dôležité skúmať jej zloženie a zistiť dané znečistenie, ktoré vplýva nepriaznivo na naše životy. Koncentrácie prvkov v atmosfére dokážeme zistiť pomocou analýzy aerosólov. Pre túto prácu sa odbery vzoriek vykonávali prečerpávaním vzduchu cez kremenné filtre, ktoré sa chemicky spracovávali. Analýza aerosólov prebehla na lineárnom tandemovom urýchľovači pelletron, metódami PIXE a PIGE. V metóde PIXE skúmame röntgenovo žiarenie a v metóde PIGE gama žiarenie. Každý prvok je reprezentovaný špecifickou energiou žiarenia. V meraniach sa ukázalo, že vysoké zastúpenie v atmosfére má viacero prvkov. Najčastejšie boli Ca,Fe a Zn. Samozrejme koncentrácie prvkov neboli konštantné pre jednotlivé obdobia. Preto sa skúmali vzťahy medzi vývojom koncentrácií prvkov v atmosfére a jednotlivými meteorologickými javmi.

Koncentrácia nosičov náboja je dôležitou charakteristikou tenkých kovových vrstiev – odmerať ju však často vyžaduje vysoké magnetické polia alebo nízke teploty. Pomocou lock-in zosilňovača sa však za predpokladu dvojitej modulácie dá merať i veľmi malé Hallovo napätie; práve takýmto spôsobom vieme koncentráciu vodivostných elektrónov experimentálne určiť.

Prezentujeme jednoduchú metódu merania supravodivého prúdu v prstenci, magneticky naviazaného na paralelný rezonančný obvod. Odvodili sme vzťahy na výpočet prúdu v slučke, v závislosti od vonkajšieho magnetického toku, ktoré umožňujú určiť prúdovo-fázové charakteristiky Josephsonovho spoja. Vzhľadom na extrémnu citlivosť makroskopických kvantových javov, sme veľkú pozornosť venovali šumom v meracej aparatúre. Merali sme zosilnenie a tepelný šum zostrojeného zosilňovača, ktorý sme porovnávali so simuláciou. Simulácie ukázali, že zosilnenie by malo rásť, a šumy klesať so znižujúcou sa teplotou, meranie však ukázalo pokles zosilnenia pri teplote 10K. Meraný vstupný šum zosilňovača sa rádovo zhodoval so simuláciou. Merali sme tiež kvalitu a rezonanciu paralelného LC obvodu.

Diborides of transition metals (TMB2) from IIIB to VIB group are promising materials for hard thin films used in extreme environments due to their excellent mechanical properties and thermal stability. Well-known example being overstoichiometric TiB2+Δ with value of hardness up to 60 GPa. However, the formation of volatile boric acid (H3BO3) at elevated temperatures in air (450 °C for TiB2+Δ) and low fracture toughness expressed by high values of elastic modulus (500-600 GPa for TiB2+Δ) significantly reduce application potential of these binary diboride coatings [1]. Alloying with aluminum to form ternary systems is a known method to achieve improved oxidation resistance and possibly higher hardness due to age hardening as a result of spinodal decomposition at elevated temperatures. The ternary TiAlB2 system was theoretically predicted, by Alling et al. [2], to undergo spinodal decomposition leading to age hardening. This was later experimentally confirmed by Mockute et al. [3] as decomposition of TiAlB2+Δ films during annealing at 1000 °C led to increase in hardness from 32 to 37 GPa. Here, we present structural evolution and oxidation behavior of ternary Ta1-xAlxB2±Δ films. Experimental results obtained on magnetron co-sputtered Ta1-xAlxB2±Δ films were supported by density functional theory (DFT) calculations on TaAlB2 system. Addition of aluminum resulted in decrease of hardness from ~34 GPa for amorphous TaB1.21 films to ~29 GPa for Ta0.75Al0.25B2.14 films with typical hexagonal α-AlB2 type structure and 0001 texture. Improvement of oxidation behavior as a result of aluminum alloying was observed during thermogravimetric analysis (TGA) with onset oxidation temperature of approx. 700 °C for Ta0.75Al0.25B2.14 films compared to 600 °C for TaB1.21 films. [1] P.H. Mayrhofer et al., Appl. Phys. Lett. 86 (2005) 1–3 [2] B. Alling et al., Sci. Rep. 5 (2015) 9888. [3] A. Mockute et al., Scr. Mater. 127 (2017) 122–126.

V súčasnosti intenzívne študované diboridy prechodových kovov (TMB2) ponúkajú vysokú teplotnú stabilitu a vynikajúce mechanické vlastnosti. Ich vysoká tvrdosť a odolnosť voči opotrebeniu ich predurčujú na široké spektrum aplikácií v strojárenskom priemysle. Vanád diborid navyše vykazuje sľubné tribologické vlastnosti vďaka lubrikačnému účinku oxidačných produktov B2O3 a V2O5 [1]. V tejto práci skúmame účinky legovania VB2 povlakov molybdénom. Pomocou magnetrónového naprašovania sme pripravili vrstvy s obsahom molybdénu 14 a 28 at.%, ktoré sme následne vákuovo žíhali do 1300°C. V oboch prípadoch dochádza k vzniku tuhého roztoku V1-xMoxBy, pričom povlaky s nižšou koncentráciou Mo majú hexagonálnu kryštalickú štruktúru s preferenčnou (101) orientáciou. Pridávanie Mo sprevádzané poklesom obsahu bóru vedie k amorfizácii štruktúry. Pri teplotách nad 900°C nastáva postupné formovanie ortorombickej fázy, pričom s nárastom obsahu Mo je tento efekt výraznejší. Zatiaľ čo pri 14 at.% Mo sa tvrdosť vplyvom žíhania nemení a ostáva v rozsahu 32-34 GPa, pri 28 at.% Mo pozorujeme vytvrdzovanie z 28 na 35 GPa. Tribologické merania na vzduchu naznačujú dobré klzné vlastnosti vrstiev pri teplotách do 1000°C. [1] A. Erdemir et al., Wear 205 (1997) 236-239

COVID 19 (Corona Virus Disease 2019) je infekčné ochorenie spôsobené závažným akútnym respiračným vírusom SARS CoV - 2. Medzi odborníkmi odporúčané opatrenia proti nákaze a ďalšiemu šíreniu nákazy patrí najmä používanie ochranných prostriedkov na zakrytie horných dýchacích ciest (rúšok, respirátorov), a taktiež dezinfekcia povrchov. Cieľom je minimalizovanie výskytu vírusu a teda zníženie rizika jeho prenosu. Nevýhodou je limitovaná doba použitia týchto ochranných prostriedkov a potreba ich častej výmeny, prípadne častej dezinfekcie. Súčasné nanotechnológie predstavujú spôsob, ktorým možno niekoľkonásobne predĺžiť dobu použiteľnosti ochranných pomôcok a efektívne zvýšiť ich ochranný účinok. Naším cieľom je vývoj “suchého“ technologického postupu pre modifikáciu ochranných prostriedkov horných dýchacích ciest, aplikáciou tenkých vrstiev na báze nanočastíc antimikrobiálnych chemických prvkov (Ag, Cu, Ti, Zn … ). Tenká vrstva na báze nanočastíc sa vyznačuje väčším pomerom povrchu voči objemu ako súvislá tenká vrstva, v dôsledku čoho je v porovnaní so súvislou tenkou vrstvou pre inaktiváciu vírusu efektívnejšia. V tomto príspevku sa venujeme príprave tenkých vrstiev na báze nanočastíc Ag využitím plazmou asistovaných procesov - pomocou technológie GAS (Gas Aggregation Source - Klastrovací Zdroj). Analyzujeme vplyv depozičných parametrov, najmä pracovného tlaku, výkonu na terči a depozičného času na veľkosť, tvar a distribúciu nanočastíc. Kľúčové slová (GAS, Ag, nanočastice, tenké vrstvy)

For various reasons, the re-entries of end-of-life space objects, e.g., rocket bodies, non-functional satellites, and decommissioned stations are becoming a growing risk for human activities. Now, when the population of space debris is significantly growing, these events offer us the perfect opportunity to study a multitude of aspects related to space debris as such and also to re-entry events themselves. With the help of an All-Sky Meteor Orbit System (AMOS) - the system used for detection and orbit determination of meteors - it was possible to detect and observe the re-entry of a rocket body CZ-3B R/B (2008-055B) over the Hawaiian Islands on October 24, 2020. The primary topic of this contribution is to describe this re-entry event as thoroughly as possible using available procedures originally intended for astrometric and photometric AMOS measurements of meteors. Therefore, in addition to the basic information about space debris, re-entry events, etc., the employment of the above-mentioned procedures and also the results of the CZ-3B R/B analysis will be subjected to further discussion.

Distribution of dark matter in Universe is a long-standing problem of astrophysics and cosmology. Flat rotation curves of galaxies belong to one of the most significant observations supporting dark matter theory. However, there are other alternative approaches to gravity. In this work, we confront the rotation curves of observed galaxies with predictions of dark matter approach and a new modified gravitational (MOG) theory We take into account MOG theory based on observational results of McGaugh et al. (2016). The generalization of the new MOG theory allows to determine the rotation curve of galaxies from an arbitrary given gravitational potential. We fit the latest observational values of the rotational speed of the Milky Way galaxy with minimal deviations. Moreover, we examine the theory on a larger sample, we apply the method on acceleration of galaxies from the SPARC catalogue. We compare the results with the dark matter approach as well.

The aim of our work was to numerically integrate orbits of ‘pedigree’ meteorites to study their time evolution and stability. To classify as a pedigree meteorite the heliocentric orbit of the meteorite, before it collided with the Earth, has to be known. As of march 2022 there are only 40 such meteorites out of almost 70,000. There are several difficulties in computing their heliocentric orbit. Most notably the requirement for multi-station observations. However, thanks to automated all-sky camera networks this has become considerably simpler. More than a half of these meteorites have had their orbits calculated in the last ten years. For our simulations we have used REBOUND, an open source N-body integrator. We have performed 40 simulations, one for each meteorite, of 100 test particles each for 100,000 years. One of the test particles was initially on the nominal orbit, while the other 99 particles used slightly different orbits within the error of the nominal orbital elements. We have analyzed the simulation data in the terms of close encounters with planets and their influence over the particles’ orbital elements. We have also applied D-criteria to the nominal orbit and both NEA and meteor shower databases to search for potential origins of the meteorites.

Plynné planéty obiehajúce veľmi blízko svojich materských hviezd sa nazývajú horúce Jupitery. Tieto exotické objekty fascinovali vedcov už od počiatku ich vstupu do databázy exoplanét, v prvom rade svojou existenciou, v druhom rade dôsledkami svojej existencie. Dnes už poznáme množstvo horúcich Jupiterov, z ktorých sa však dajú vyselektovať jednotlivci, ktorí sú ešte o niečo výnimočnejší; sem nepochybne patrí aj KELT-9b. V tomto príspevku sa pozrieme na fotometrickú krivku hviezdy HD 195689, tiež známu ako KELT-9, napozorovanú misiou TESS. Analýzou tvaru krivky obsahujúcej periodické tranzity obiehajúcej planéty získame množstvo astrofyzikálnych parametrov, ktoré majú osobite významnú výpovednú hodnotu, a v konečnom dôsledku môžu tiež slúžiť komplementárne k iným metódam exoplanetárnej charakterizácie.

V súčasnosti, zásluhou rozvoja video pozorovaní a medzinárodnej spolupráce, máme k dispozícii množstvo dát z pozorovaní meteorických javov. Meteorické databázy, ktoré obsahujú získané geocentrické a orbitálne parametre meteoroidov, sú pre nás cennými zdrojmi informácií o najmenších telesách slnečnej sústavy. Funkcie dráhovej podobnosti, tzv. D-kritériá, sú užitočnými nástrojmi pre identifikáciu meteorických rojov a príslušných meteoroidných prúdov. Pri ich používaní ale narážame na niekoľko problémov. V mnohých prípadoch je rozlíšenie rojových meteorov od meteorov sporadického pozadia obtiažne. Na identifikáciu meteorických rojov sa preto požaduje okrem voľby vhodného D-kritéria aj aplikovanie vhodného vyhľadávacieho algoritmu. Nezávislou identifikačnou metódou s použitím kombinácie kritéria závislého od geocentrických parametrov meteoru a funkcie dráhovej podobnosti sa snažíme o identifikáciu meteorických rojov a vyčlenenie meteorov sporadického pozadia z vybraných rokov databázy EDMOND.

In this contribution we will deal with the motion of the Sun in the direction perpendicular to the Galactic plane. To obtain the equation of motion, we will use a conventional model of the dark matter halo from Pouliasis et al. (2017), an alternative model of a dark matter halo based on McGaugh et al. (2016) and a generalized gravity from Klačka (2019). For each case, we will provide an analytical solution after a linearization of the system and a numerical simulation without the need of an approximation. We will focus on the period and amplitude of oscillations around the Galactic equatorial plane. S. McGaugh, F. Lelli, J. Schombert, Phys. Rev. Lett. 117, 201101 (2016) E. Pouliasis, P. Di Matteo, M. Haywood, A&A, 598 (2017) A66 J. Klačka, arXiv: 1904.04074v2

V posledných desaťročiach sa viaceré pozorovacie misie zamerali na mapovanie našej Galaxie, či už sa jedná o pozemné pozorovania ďalekohľadmi v rámci projektu Sloan Digital Sky Survey (SDSS), alebo o vesmírnu misiu Gaia pod vedením Európskej vesmírnej agentúry, Vďaka týmto úspešným projektom sa naše poznanie Galaktických štruktúr výrazne prehĺbilo. Jedným z úspechov je aj priame pozorovanie hviezd centrálnej Galaktickej priečky (Anders a kol., 2019). Oboznámime sa s aktuálnymi modelmi popisujúcimi rozloženie hmoty v našej Galaxii, svietiacej baryónovej hmoty v centrálnej oblasti galaxie, a v Galaktickom disku, ako aj tmavou hmotou, ktorá dominuje halu našej Galaxie. Na záver si predstavíme výsledky diplomovej práce.

Gravity is the most important force guiding the motion of the stars in the Milky Way. For that, understanding of the gravitational force is a must for the modelling of kinematics and dynamics of the stars. However, the results of observations in weak gravitational fields differ significantly from predictions based on a classical Newton's and Einstein's theory of gravity. There are two possible ways to approach this problem. Zwicky, F. (1933) proposed the existence of the dark matter as an the additional mass to the barryonic matter, which can explain flat rotational curves. Since gravitational action of the dark matter itself can not precisely explains all observed phenomena, there is second approach using different modifications of gravity theory or gravitational force itself. Some of such a modifications do not requiere the existence of the dark matter. In this work we present different mass distribution models, which we used in the simulations of particle motion in the plane.

The most distant areas of our Galaxy are still not well explored, although several Galactic surveys have been publishing precise and valuable data in the last couple of years. The leading mission is unequivocally Gaia mission, which, using spacecraft located in the Lagrange point L2, provides us with very precise astrometric data of more than 1.8 billion stars (~1%) from our Galaxy. However, it lacks e.g. detailed photometric and spectroscopic data, which are crucial for further study of large and distant structures of Milky Way. To overcome this hindrance, we aim for assembling one final catalog comprising all relevant information for future investigation of complex Galactic structures. To reach this goal, we will adopt cross-matching of latest Gaia EDR3 data with external catalogs, which are included and pre-computed in Gaia releases, using Astronomical Data Query Language (ADQL). Those precomputed catalogs include Hipparcos-2, Tycho-2 + TDS, 2MASS PSC, SDSS DR13, Pan-STARRS1 DR1, SkyMapper DR2, GSC 2.3, APASS DR9, RAVE DR5, allWISE and URAT-1.

This contribution deals with the motion of the Sun in the direction perpendicular to the Galactic plane. The equation of motion uses either the conventional model of the dark matter halo (Pouliasis et al. 2017) or a generalized gravity from Klačka (2019). For each case the two approaches are used: i) an analytical solution of the linearized differential equation, and, ii) a numerical solution of the corresponding differential equation without the need of an approximation. Focus is paid on the period and the amplitude of the oscillations around the Galactic equatorial plane. The period of oscillation is 71Myr, 1/3 of the orbital period of the Sun around the center of the Milky Way.

This contribution deals with the motion of the Sun in the direction perpendicular to the Galactic equatorial plane. The equation of motion uses either the conventional model of the dark matter halo (Pouliasis et al. 2017) or a generalized gravity from Klačka (2019). For each case the two approaches are used: i) an analytical solution of the linearized differential equation, and, ii) a numerical solution of the corresponding differential equation without the need of an approximation. Focus is paid on the period and the amplitude of the oscillations around the Galactic equatorial plane. The period of oscillation is , 1/3 of the orbital period of the Sun around the center of the Milky Way.

Teloméry sú koncové úseky chromozomálnej DNA, ktoré pozostávajú z dlhých tandemových repetícií krátkeho sekvenčného motívu. V bunkách väčšiny eukaryotov sú telomerické úseky chromozomálnej DNA syntetizované enzýmom telomeráza. Molekulárne mechanizmy, ktoré vedú k skracovaniu alebo predlžovaniu telomerických repetícií majú kľúčovú úlohu v udržiavaní stability genómu a tiež úzko súvisia s procesmi starnutia a karcinogenézy. V našej práci sme na charakterizáciu telomér využili technológiu sekvenovania DNA prostredníctvom proteínových nanopórov na prístroji MinION. Skúmali sme dĺžku telomerickej DNA v štandardnom kmeni kvasinky Candida parapsilosis, ako aj v mutantoch s deléciougénu pre katalytickú podjednotku telomerázy. Naše výsledky ukázali, že priemerná dĺžka telomér v bunkách štandardného kmeňa je ~386 nukleotidov. Naproti tomu, teloméry mutantov sú dlhšie a v porovnaní so štandardným kmeňom majú pomerne veľkú variabilitu, čo naznačuje, že ich bunky využívajú alternatívny mechanizmus replikácie telomerickej DNA.

Kazeín je ľahko dostupná, netoxická a vysoko stabilná mliečna bielkovina, ktorá disponuje schopnosťou vytvárať nanorozmerné micelárne štruktúry. Tieto štruktúry - kazeínové nanočastice sú predmetom výskumného záujmu ako potenciálne nosiče nutraceutík a farmaceutík i pre účely terapie onkologických ochorení. Aktívne cielenie terapeutického nákladu môže byť dosiahnuté modifikáciou povrchu nanočastíc cieliacimi molekulami, napr. aptamérmi. Aptaméry sú krátke nukleové kyseliny schopné špecifickej väzby s molekulárnym cieľom (onkomarkerom). V práci sme sa zamerali na prípravu β-kazeínových micel, štúdium vplyvu CaCl2 a na ich modifikáciu fluorescenčne značenými aptamérmi sgc8c špecifickými k rakovinovým markerom na povrchu leukemických buniek. Micely sme charakterizovali pomocou metód dynamického rozptylu svetla a laserovej Dopplerovej velocimetrie z hľadiska veľkosti, polydisperzného indexu a zeta potenciálu, zamerali sme sa aj na analýzu intenzity fluorescencie aptaméru.

Rakovina močového mechúra (bladder cancer, BC) patrí medzi desať najbežnejších typov rakoviny na celom svete, pričom každý rok je zaznamenaných približne 550 000 nových prípadov. Za účelom pravidelného sledovania vývoja karcinómu musia pacienti, postihnutí týmto závažným ochorením, pravidelne absolvovať invazívne diagnostické metódy – cystoskopiu a biopsiu. Tento, ale aj ďalšie dôvody, vedú vedcov k hľadaniu nových biomarkerov, ktoré by prispeli k vývoju nových, neinvazívnych a spoľahlivých metodík skorej diagnostiky BC. Nahradenie alebo minimalizácia využitia spomínaných invazívnych vyšetrení by tiež pomohla zvýšiť celkovú kvalitu života pacientov. Pomocou vysokoúčinnej kvapalinovej chromatografie (HPLC) sme vykonali viacnásobnú analýzu 8 vzoriek moču pacientov s rakovinou močového mechúra a 8 vzoriek moču pacientov s hematúriou. Využili sme fluorescenčnú detekciu zložiek moču pri piatich rôznych nastaveniach fluorescenčného detektora. Zo získaných chromatogramov sme vykreslili prehľadné matice (mapy) chromatogramov a rozdelili ich do jednominútových retenčných oblastí, ktoré sme podrobili štatistickej analýze. Hodnotených bolo celkovo 150 oblastí, z ktorých 36 bolo štatisticky signifikantných. Korelácie medzi jednotlivými oblasťami sme sledovali pomocou analýzy hlavných komponent (PCA) za účelom zistenia optimálneho výberu použitej metódy a oblastí. Z našich výsledkov vyplýva, že sledovaním fluorescenčných zložiek moču je možné odlíšiť skúmané skupiny pacientov. Taktiež sme zredukovali rozmernosť dát a vyfiltrovali tak oblasti najvhodnejšie pre ďalšie (mnohorozmerné) analýzy. Tieto výsledky by mohli prispieť k zavádzaniu nových neinvazívnych diagnostických metód, k rýchlej a ľahko automatizovateľnej analýze skúmaných dát a hlavne k včasnej a spoľahlivej diagnostike BC. Kľúčové slova: fluorescencia, hematúria, HPLC, moč, rakovina močového mechúra

The ubiquitous microbial biofilms represent a severe issue in biomedicine and food industry due to their higher resistance to external stresses compared to planktonic bacteria. Cold plasma generated in air at atmospheric pressure proved its potential to combat microbial biofilms. The aim of this study was to assess the effect of cold pulsed streamer discharge plasma for bacterial biofilm inactivation. Antibiofilm activity was investigated for S. aureus, P. aeruginosa and E. coli in terms of culturability and reduction of total biofilm biomass by colony count and crystal violet assays, respectively. The study demonstrated that plasma treatment resulted in significant decreases in total biofilm biomass and culturability, with maximal reduction of 8.2 log10 for P. aeruginosa. The results contribute to the understanding of plasma – biofilm interaction mechanisms and provide an alternative approach for surface treatment and sterilization with cold plasma for future applications.

Pulsed electric field (PEF) and Plasma-activated water (PAW) demonstrated a strong antibacterial effect and common biophysical mechanism in the literature. However, their coupled effect is rarely studied. We treated by PAW, PEF, and PAW+PEF Giant unilamellar vesicles as simple membrane model systems composed of lipid bilayer. Coupled treatment showed a stronger degradation of GUV bringing to light the lipid degradation by a synergy between PEF and PAW in presence of NO2- and H2O2. This experiment showed that damages to lipids by the PAW chemistry are a key factor in the antibacterial PAW+PEF treatment.

Slnečné žiarenie je faktorom s výrazným vplyvom na počasie a klímu na danom území. Intenzita dopadajúceho slnečného žiarenia na zemský povrch sa meria na meteorologických staniciach pyranometrami. Tieto merania sú veľmi presné, ale ich nevýhodou je, že charakterizujú len žiarenie dopadajúce na danú lokalitu. Pomocou satelitných meraní vieme určiť hodnoty dopadajúceho slnečného žiarenia na celej zemeguli. Takéto údaje sú esenciálne pri prechode na obnoviteľné zdroje energie, keďže na základe týchto dát je možné efektívnejšie a pragmatickejšie pristúpiť ku výrobe energie zo zdrojov s nižším ekologickým dopadom. Cieľom našej práce je poukázať na variáciu intenzity slnečného žiarenia dopadajúceho na územie Slovenska v jednotlivých mesiacoch a rokoch pomocou dát získaných zo série geostacionárnych družíc MSG (Meteosat Second Generation), vo forme produktu SSI – Surface Solar Irradiance, získaného z archívu organizácie EUMETSAT za obdobie rokov 2012 až 2021.

V tejto práci sme sa zamerali na sledovanie interakcie cytochrómu c (cyt c) s nanodrôtmi, ktorých povrch sme modifikovali DNA aptamérmi špecifickými pre cyt c. Interakcie aptamérov a modifikovaných nanodrôtov s cyt c zabudovaným do lipidových membrán tvorených DMPC (1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-fosfatidylcholín) a DMPG (1,2-Dimyristoyl-sn-glycero-3-fosforylglycerol) v molárnom pomere 1:1 boli študované akustickou metódou kremenných mikrováh s rozptylom energie (Quartz Crystal Microbalance with Disipation, QCM-D). Lipidové vrstvy DMPC/DMPG boli formované na samousporiadanej vrstve 1-dodekántiolu adsorbovanej na zlatom povrchu kremenných kryštálov. Vlastnosti vrstiev sme kontrolovali pomocou tlmivých roztokov s vhodnými koncentráciami rozpustených solí (MgCl2 a CaCl2). Na overenie špecificity interakcie sme aplikovali aj DNA aptamér nešpecifický k cyt c. Kľúčové slová: cytochróm c, nanodrôty, DNA aptamér, kremenné mikrováhy

V tejto práci sme sa zamerali na vývoj kolorimetrického biosenzora na detekciu penicilínu za využitia zlatých nanočastíc funkcionalizovanými DNA aptamérmi špecifickými pre penicilín. Zlaté nanočastice (AuNPs) majú schopnosť agregovať a tým meniť farbu roztoku. Zmena farby sa prejaví zmenou absorbancie. Aptaméry sú jednovláknové oligonukleotidy, ktoré sa špecificky viažu s cieľovou látkou. AuNPs obalené aptamérmi sú chránené pred agregáciou spôsobenou pridaním NaCl soli. Interakcia penicilínu a aptamérmi modifikovanými AuNPs na základe elektrostatickej interakcie bola študovaná pomocou UV-VIS spektroskopie a meraním hydrodynamickej veľkosti a zeta potenciálu.

Narastúca miera rezistencie kvasiniek voči antimykotikám predstavuje celosvetový medicínsky problém. Narastajúci počet kmeňov kvasiniek rezistentných voči antimykotikám predstavuje komplikácie pri liečbe kvasinkových infekcií. Toto je obzvlášť dôležité pre rod Candida. Infekcie kvasinkami Candida sú najčastejšou príčinou ľudských oportúnnych kvasinkových infekcií na svete. Cytoplazmatická membrána je bunková organela, ktorá je prvou líniou bunkovej obrany proti zmenám z vonkajšieho prostredia. Zohráva významnú úlohu v mechanizmoch rezistencie voči liečivám. Zmeny v membránovom zložení vedú k zmenám citlivosti na voči antimykotikám. Cieľom tejto práce je sledovať rozdiely v biofyzikálnych vlastnostiach cytoplazmatickej membrány (usporiadanosť fosfolipidovej dvojvrstvy a transmembránový potenciál) medzi citlivými a rezistentnými kmeňmi kvasiniek Candida auris. Usporiadanosť fosfolipidovej dvojvrstvy sme v hydrofóbnej časti membrány sledovali pomocou anizotropie fluorescencie sondy DPH (1,6-difenyl-1,3,5-hexatrién) a v hydrofilnej časti pomocou anizotropie fluorescencie sondy TMA-DPH (4-trimetyl-amino-1,6-difenyl-1,3,5-hexatrién). Rozdiely v transmembránovom potenciáli sme sledovali pomocou sledovania zmeny polohy emisného maxima (∆λmax) fluorescenčnej sondy DiS-C3(3) (3-propyl-2-(3-(3-propyl-2(3H)benzotiazoly-lidén)- 1-propenyl) benzotiazolium jodid. Výsledky našich experimentov ukazujú, že dochádza k signifikantnému zníženiu usporiadanosti fosfolipidovej dvojvrstvy v hydrofóbnej časti cytoplazmatickej membrány (0,269 ± 0,01 pre senzitívny kmeň a 0,293 ± 0,01 pre rezistentný kmeň), ale k žiadnemu rozdielu v hydrofilnej časti. Významný rozdiel je v hodnote ∆λmax (2,35 ± 0,21 pre senzitívny kmeň a 6,25 ± 0,3 pre rezistentný kmeň), ktorá ukazuje, že plazmatická membrána senzitívneho kmeňa je depolarizovanejšia v porovnaní s rezistentným kmeňom.

Dendróny sú rozvetvené syntetické polyméry vhodné na prípravu nanorozmerných molekulárnych štruktúr - dendrimérov, ktoré môžu byť využité na dopravenie liečiv do buniek. Vďaka chemickej štruktúre, povrchovému náboju a počtu rozvetvených vrstiev (generácii) sú schopné interagovať s biologickými systémami. Na spôsob ich vzájomnej interakcie má, okrem generácie, vplyv aj ich koncentrácia a vlastnosti prostredia (napr. v polárnom prostredí ich amfifilný charakter vedie k samoorganizácii do micelárnych štruktúr). Akákoľvek zlúčenina s potenciálom na použitie v medicíne musí byť kompatibilná so všetkými interagujúcimi systémami (kompartmentami) v organizme. V našej práci sme sa preto zamerali na skúmanie interakcie dendrónov prvej a druhej generácie s lipozómami a exozómami, ktoré predstavujú modelové štruktúry biologických membrán. Využitím vylučovacej chromatografie podľa veľkosti sme sledovali možnú agregáciu, alebo prípadnú destabilizáciu štruktúr v prítomnosti dendrónov. V prípade vyšších koncentrácií a vyššej generácie dendrónov sme pozorovali zvýšenú agregáciu lipozómov ako aj exozómov, čo možno vysvetliť elektrostatickou povahou interakcie kladne nabitého dendrónu a záporne nabitých membránových štruktúr. Poznatky môžu byť využité na pochopenie špecifických vzťahov a vzájomného vplyvu dendrónov na skúmané biologické systémy a následnú optimalizáciu na použitie in vivo. Kľúčové slová: dendróny, lipozómy, exozómy, HPLC

Nanočastice predstavujú v posledných desaťročiach intenzívne skúmanú oblasť pre ich mimoriadne vlastnosti vhodné pre potenciálne použitie v rôznych odvetviach, okrem iného aj v medicíne. Jednu skupinu nanočastíc tvoria tzv. dendróny, ktoré predstavujú vysoko rozvetvené polymérne nanočastice s dobre definovanou štruktúrou. Vďaka unikátnym fyzikálnochemickým vlastnostiam – dobrej rozpustnosti a vyššej reaktivite určenej terminálnymi skupinami predstavujú možné potenciálne nosiče liečiv, ktoré sa môžu zabudovať na povrchové skupiny alebo do vnútornej štruktúry dendrónu. Vzhľadom na vysokú diverzitu a organizáciu zložiek ľudského tela je potrebné preskúmať ich správanie a interakcie s biologickými systémami v prvom kroku v podmienkach in vitro. V našej práci sme sa zaoberali skúmaním vplyvu amfifilných fosforových dendrónov (AFD) prvej a druhej generácie pri výsledných koncentráciách 2 µmol/l a 10 µmol/l na vzorky plnej ľudskej krvi od zdravých dobrovoľníkov. Pomocou modulárneho kompaktného reometra MCR 102 (Anton Paar, Rakúsko) sme sledovali zmeny reologických, t.j. tokových vlastností plnej ľudskej krvi pred a po pridaní AFD pri 37°C a v rozsahu šmykových rýchlostí od 0,1 1/s do 1000 1/s, čím sme modelovali rozsah rýchlosti toku krvi v ľudskom tele. Zo získaných dát sme zistili, že s narastajúcou koncentráciou a s vyššou generáciou dendrónu rastie aj viskozita krvi, čo by v in vivo podmienkach mohlo mať zásadný vplyv na zásobovanie tkanív krvou a živinami, kvôli sťaženej reperfúzii, ktorá by bola spôsobená vyššou viskozitou krvi. Tento efekt sme pozorovali na plnej ľudskej krvi pri oboch dendrónoch. Tieto výsledky vytvárajú spolu s predošlými výsledkami širší obraz biokompatibility AFD s biologickými systémami na rôznych úrovniach ako sú samotné krvné bunky ale aj krv ako tekuté spojivové tkanivo.

Umelé svetlo je v súčasnej dobe samozrejmosťou. Jeho nadbytočné a nerozvážne používanie vedie k svetelnému znečisteniu, ktoré sa často prejavuje aj zvýšením jasu nočnej oblohy. V urbanizovaných oblastiach je vidieť na oblohe menej a menej hviezd. Našťastie, ešte existujú miesta, kde možno obdivovať nádhernú Mliečnu Cestu. Pre účely kvantifikovania vplyvu umelého svetla na nočnú oblohu sa uskutočňujú rôzne merania. Veľmi často používaná, cenovo dostupná a pohodlná metóda je robenie snímok nočnej oblohy fotoaparátom DSLR (Digital Single-Lens Reflex) s fish-eye objektívom. V našej práci sa zaoberáme kalibráciou fotoaparátu Canon EOS 6D Mark II. Našimi výstupmi sú kalibračné krivky tohto fotoaparátu. Tieto môžu byť použité pre akéhokoľvek používateľa daného fotoaparátu. Práca opisuje postup kalibrácie od výstavby integračnej sféry až po výsledné snímky jasu oblohy v nepravých farbách. V práci prezentujeme aj terénne merania, ktoré sú praktickým výstupom a nesú dôležité informácie o miestnych pomeroch jasu nočnej oblohy.

Amorphous metallic alloys are important in various commercial and industrial applications such as amorphous steel, metallic glasses, and in power electronics. Owing to its unique magnetic and electronic properties, iron-based amorphous alloys are widely used in communication electronics. Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) has shown its ability to investigate such samples due to its attractive properties, such as rapid, contactless, flexible, portable, and no/minimum sample preparation, over other analytical techniques.In this work we performed UV/VIS/NIR LIBS for Fe-based amorphous alloys viz. Fe83Sn7B10, Fe81Sn7B12 and Fe78Sn7B15 with Mechelle spectrometer (200 nm-900 nm, Andor) combined with iCCD camera (iStar, Andor) and observed that there are not enough spectral lines of Sn and B available in this range at ambient conditions. However, precise quantification of Sn and B is very important for such iron-based amorphous metallic alloys. Therefore, we performed another experiment to extend the wavelength range up to 115 nm by performing a simultaneous VUVLIBS using a McPherson spectrometer (115 nm – 295 nm) equipped with an iCCD in optimized and identical conditions under Ar flow and maintaining the pressure 100 + 5 mbar. A high fluence Q-switched Nd:YAG laser operating at the second harmonics has been used as an ablation source and generating plasma with optimized laser parameters. For the quantitative elemental analysis of the sample, Calibration-free LIBS (CF-LIBS) method is proposed and the plasma parameters such as electron temperature and electron density have been evaluated using Saha-Boltzmann plot and Ar lines at 811.53 nm and 840.821 nm

V našej práci sme sa skúmali použitie metódy optickej absorpčnej spektroskopie využívajúcej optický rezonátor pri štúdiu procesov na rozhraniach rozhraniach vzduch-kvapalina a vzduch-kvapalina-plazma. Cieľom práce bolo vysporiadať sa s efektom rozptylu, spôsobeným lomom svetla na rozhraniach, ktorý má za následok deštrukciu pozitívnej interferencie a z toho vyplývajúci kolaps transmisie rezonátora. Za týmto účelom sme skúmali použitie nekoherentného žiarenia ako zdroja svetla (tzv. IBB-CEAS technika). Zamerali sme sa mieru poklesu transmisie od typu prostredia vo vnútri rezonátora. Výsledkom práce sú limity použitia tejto techniky ako aj jej citlivosť pre dané prostredia.

Emisná spektroskopia je jednou z najdôležitejších metód používaných pri skúmaní vesmíru. Jej hlavnou výhodou je, možnosť študovať aj objekty natoľko vzdialené, že je nemožné k nim priletieť či vyslať sondu. Z analýzy žiarenia, ktoré študované objekty emitujú je možné získať informácie o chemickom zložení, prítomných elementárnych procesoch a pod. Astronomické spektroskopické merania možno robiť z povrchu Zeme, z obežnej dráhy Zeme ako aj vesmírnymi sondami. Acetón je najmenším ketónom. Bol prvou desaťatómovou molekulou detegovanou v medzihviezdnom priestore. Taktiež sa vyskytuje v protoplanetárnych obaloch hviezdnych objektov alebo na kométach, kde môžu prebiehať excitačné procesy indukované elektrónmi. Predpokladá, sa, že väčšie uhľovodíky môžu vznikať pri reakciách elektrónov s menšími. Interstelárne molekuly možno detegovať prostredníctvom astronomickej spektroskopie, preto je štúdium elektrónmi indukovaných flourescenčných procesov acetónu dôležité. Pre analýzu astronomických dát je nevyhnutná referenčná databáza laboratórnych dát získaných pri dobre definovaných podmienkach. V tejto práci sme experimentálne merali emisné spektrum acetónu indukované nárazmi elektrónov v rozsahu vlnových dĺžok od 270 nm do 955 nm pri energii elektrónov 50 eV. V emisnom spektre sme identifikovali deexcitačné prechody molekulových fragmentov a atómov. Pre zvolené excitačné prechody sme vyšetrovali relatívne emisné účinné prierezy. Pri experimente sme použili metódu skrížených zväzkov. Elektrónový lúč bol generovaný trochoidálnym elektrónovým monochromátorom (TEM) umiestneným vo vákuovej komore. Vďaka TEM mali elektróny dobre definovanú kinetickú energiu s rozlíšením približne 400 meV. Molekulový lúč bol generovaný efuzívnou kapilárou, ktorú sme udržiavali na teplote približne 45 °C. Počas merania sme udržiavali stabilný tlak, aby dochádzalo iba k binárnym zrážkam elektrónov s molekulami acetónu.

Ftaláty (estery kyseliny ftalovej) sú skupina látok, ktoré sa používajú ako zmäkčovadlá v plastoch, pričom veľká skupina z nich môže mať negatívny účinok na životné prostredie i ľudský organizmus. Preto je ich detekcia dôležitá aj s ohľadom na potrebu ich identifikácie prípadne degradácie na neškodlivé látky. K identifikácií ftatlátov je potrebné poznať ich štrukturálne vlastnosti, geometrie a energie jednotlivých molekúl, ich rôznych konformérom a izomérov, tranzitných stavov medzi jednotlivými štruktúrami a energie potrebné na prechody medzi jednotlivými konformérmi. Tieto charakteristiky ďalej môžu napomôcť aj efektívnemu a bezpečnému odstráneniu týchto zlúčenín. V práci sa zaoberáme stanovením vyššie uvedených vlastností skupiny ftalátov pomocou ab initio a DFT metód použitím programového balíku GAUSSIAN.

V tejto práci sme sa venovali experimentálnemu štúdiu interakcie elektrónov s molekulami a klastrami tetrachlórmetánu (CCl4) pomocou hmotnostnej spektrometrie. Merania sme uskutočnili pomocou experimentálneho zariadenia skrížených zväzkov elektrón-molekula (CEMBIA) a elektrón-klaster (CLUSTER-ILN). Výsledky z plynnej fáze sme porovnali s predchádzajúcim výskumom a klastrové merania priniesli nové poznatky vo forme účinných prierezov. Interpretáciu výsledkov sme podporili výpočtami elektrónových afinít a väzbových energií CCl4 pomocou štandardných metód kvantovej chémie.

V predloženej práci sme sa zaoberali vizualizáciou šírenia reaktívnych kyslíkových a dusíkových častíc (RONS) vo vodnom prostredí za pôsobenia atmosférickej nerovnovážnej plazmy. Studená plazma generuje aktívne častice odvodené od dusíka a kyslíka s oxidačnými a redukčnými vlastnosťami. Tieto častice ďalej difundujú do vodného prostredia. Takýto roztok, nazývaný plazmou aktivovaná voda nachádza čoraz širšie uplatnenie napríklad v biomedicíne i poľnohospodárstve (dezinfekčné účinky, zvýšenie klíčivosti rastlín). Transport aktívnych častíc z plazmy vo vodnom prostredí je v literatúre adresovaný iba čiastočne. Ako farebné indikátory pre vizualizáciu transportu a propagácie vo vode boli zvolené pre ROS častice Jód-škrob test (Iodometry) zafarbujúci roztok na modro a pre RNS častice Griess reagent, zafarbujúci na ružovo. Propagácia reaktívnych častíc bola skúmaná pri troch atmosférických studených výbojoch: atmosférický tlecí výboj, koronový výboj a prechodová iskra pri kladnej polarite. Merania sú doplnené hodnotami pH, vodivosti a teploty roztoku pred a po opracovaní. Kľúčové slová: plazmou aktivovaná voda (PAW), studená plazma, RONS, vizualizácia

V elektrolýznych článkoch sa medzi elektródy vkladá separátor, ktorého úlohou je efektívne oddeliť vzniknutý vodík a kyslík a zabrániť ich následnému zmiešavaniu. V súčasnosti sa najčastejšie ako separátory používajú mikroporézne polymérne membrány, avšak ich povrch má nevyhovujúci hydrofóbny charakter. Na zvýšenie hydrofilnosti polymérnych membrán sa zvyčajne využívajú keramické plnivá, čím však dochádza k zhoršeniu mechanických vlastností membrán. V našej práci sme sa zaoberali alternatívnym spôsobom ako dosiahnuť hydrofilnosť polymérnych membrán, konkrétne membrán na báze polysulfónu. Úprava spočívala v aktivácii ich povrchu plazmou a následnom kovalentnom naviazaní a polymerizácii monoméru kyseliny akrylovej. Na aktiváciu povrchu membrán bola použitá nízkoteplotná argónová plazma generovaná rádiofrekvenčným výbojom pri tlaku 100 Pa. Úspešné vytvorenie kopolyméru kyseliny akrylovej sme preukázali pomocou FTIR spektroskopie, pričom jeho množstvo na jednotlivých membránach sme určili gravimetricky. Upravené membrány sme charakterizovali ako separátory v alkalickom elektrolýznom článku, menovite meraním elektrického odporu v štvorkontaktnom zapojení a meraním kontaminácie elektrolýzneho kyslíka vodíkom.

LIBS one of the most useful and powerful elementary analysis tools, and one of the most appealing alternatives for multi-elemental analysis where rapid information is required. However, despite its great advantages, its direct use on liquids samples presents experimental difficulties. Nevertheless, it has been shown that most of these difficulties can be minimized by analyzing isolated droplets. LIBS assisted by acoustic levitation (LIBS-Lev) is an useful tool in the detection of heavy metals in water, on the order of 0.1 ppm.

Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) is a versatile technique that is being used for hassle-free and in-situ determination of elemental constituents. In the present study, mica samples are being analyzed under argon gas flow ambient for better emission signals [1]. To circumvent the need for similar matrix-matched samples with known concentrations, CF-LIBS was employed. The data was collected for 8 spots for mica samples. 50 spectra were accumulated for each spot to increase the signal-to-noise ratio. The measurements were carried out using a Nd-YAG ns laser operating at 532 nm. A broadband echelle type spectrometer (ME5000, Andor) equipped with an ICCD camera (iStar DH743, Andor) was used for the detection. We choose the following gate delay(ns)/gate width(ns) = 300/60, 500/100, 750/150, 1000/200, 1500/300, 3000/600. To determine the partition function, the coefficients listed in the paper by A.W. Irwin were used [2]. To determine the electron temperature and density, the Boltzmann plot and Stark broadening of the Hα line are being used, respectively [3]. The conditions for optically thin plasma and local thermodynamic equilibrium have been checked for the appropriate application of the CF-LIBS technique[3]. The concentrations of various elements are determined, and the results are explained in the present work.

Spectrometers provide spectral information about the elemental composition of a target which is very important for various fields of scientific research and industries such as space exploration, pharmaceutical analysis, gas analysis and in characterization of different kind of proteins. Optical Emission Spectroscopy (OES) continually requires large bandwidth, better resolution, and high resolving power. However conventional Czerny-Turner spectrometers provides low bandwidth and lower resolution and to capture a full set of necessary data, many Czerny-Turner spectrometers are required, which increases the complexity of the setup. While Echelle spectrometers fulfils the forementioned qualities which makes it best solution for such applications. Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), a form of OES, has been established as a reliable analytical tool for elemental analysis having characteristics such as rapid, contactless, flexible, portable and no/minimum sample preparation over other conventional methods. In this work the emission spectra of different calibration lamps viz. HgAr lamp, ThAr lamp and Na lamp has been collected through Mechelle spectrometer (λ/Δλ = 5000, Andor) combined with iCCD camera (iStar, Andor) and eshel spectrometer (λ/Δλ = 10000, Shelyak) combined with CCD camera (460ex, Atik) simultaneously in optimized and identical parameters. We have compared the spectra recorded by the Mechelle spectrometer and iCCD combination with the spectra obtained by the high resolution eshel spectrometer equipped with CCD to notify the possible increment in S/N ratio and its ability to resolve the overlapping spectral lines for further LIBS applications.

Atmospheric air plasmas create reactive oxygen and nitrogen species (RONS) which produce, in contact with water, “plasma-activated water” (PAW) solutions. PAW contains various solvated RONS, e.g., of long-lived species H2O2, O3, NO2¯, and NO3¯, as well as other short-lived species. PAW has many potential applications in biomedicine and agriculture. Aerosol of liquid is an efficient way to accelerate the transport of gaseous RONS into water by producing microdroplets with a larger surface-area-to-volume ratio. Plasma discharge type of streamer corona is produced at 16 kV in air through a pin-to-plane geometry setup coupled with deionized water aerosol of charged or non-charged microdroplets produced by two separated methods. The solvation of RONS in the electrosprayed water microdroplets is enhanced due to the larger plasma–water interaction interface that is produced. H2O2 is depleted from the gas phase that dissolved completely in water, while O3 could be detectable in the gas phase and is solvated in water much less due to the 7 orders of magnitude lower Henry’s law coefficient. H2O2 is solvated by 1 order of magnitude higher in the non-charged microdroplets which indicates the high concentration of OH radicals produced during the interaction of discharge with the widespread water mist because of its lower volume and mass compared to the electrosprayed microdroplets. These results can lead to a better understanding of the transport mechanism of plasma RONS into the water and will enable the optimization of plasma–liquid interaction systems in general.

In this thesis, a statistical Fledman and Cousins method alongside the so-call optimized window method was used to estimate the sensitivities to neutrinoless double beta decay of four isotopes (Te-128, Zn-70, Te-130, Cd-116). The data was measured with the COBRA detector. Results were presented using 90% credtibility level with an exposure of 1.252 kg.yr.

In this paper we examine the predictions in energy spectrum of two well-known quantum systems in standard quantum mechanics (QM) affected by introducing a non-commutative (NC) structure into the systems’ configuration space. NC structure blurs the configuration space at short distances and the parameter in charge of describing the extent of this blur is λ. In the present case we investigate the bound states of electron in the Coulomb potential and 3D isotropic harmonic oscillator. Since complete analytic result for the latter potential is unattainable, we develop a perturbative strategy for both of the systems with the outlined parameter λ. Adopting the radial WKB approximation, we calculate the energy of electron in the Coulomb potential of arbitrary-order and energy of the 3D isotropic harmonic oscillator of the second order.

One of the leading areas of high-energy physics studies is the study of a strongly interacting matter, quark-gluon plasma (QGP). Strangeness enhancement is originally proposed as a signature of such a state. In this work, production of multi-strange (Xi and Omega) baryons and their anti-particles measured by ALICE in LHC xenon-xenon collisions at 5.44 TeV is investigated. The transverse momentum spectra obtained at mid-rapidity range have been studied in interval 0.6 - 5 GeV/c and 1 - 5 GeV/c, respectively, with centrality varying from the most central to the most peripheral collisions (up to 90%). Comparison of obtained data with pp, p-Pb and Pb-Pb systems would help to investigate the microscopic origin of enhanced strangeness production, which is not known yet.

This work investigates higher-order contributions to CP asymmetries of the scattering of heavy neutrino and top quark within the seesaw type-I model. Using the direct application of S-matrix unitarity, contributions from particular processes at a given order in couplings are calculated. The thermal mass of the Higgs field is introduced and then used to connect the calculated higher-order of the asymmetry of given processes with the leading order through new analytic relation.

The higher-order corrections to the CP-violating processes within the seesaw type-I model of leptogenesis include the heavy neutrino and lepton scatterings with top quarks. Those are considered massless, and therefore the reaction rates of these processes are infrared divergent. The main goal of the work is to study the cancellations of the infrared-divergent pieces of the cross-sections using the Kinoshita-Lee-Nauemberg theorem recently discussed in the literature.

The main objective of this project is to study the effects of jets on Bose-Einstein correlations in high energy proton-proton collisions in the ATLAS experiment. The ATLAS experiment provided the minimum bias data collected at the LHC with the center of mass energy of 13 TeV. In the data are registered two kinds of jets, the real jets interfering with the Bose-Einstein correlations and the accidental jets, which effectively consists of tracks located near each other in the momentum space. For the precise measurement of the effect of Bose-Einstein correlations we need to remove the real jets from the data. To distinguish the real jest and the accidental jets, we simulate the Monte-Carlo based on the data in a way, the simulation does not contain any correlation. Therefore, any registered jets in the simulation are the accidental jets. By changing the different criteria of the jet such as energy, transverse momentum and the number of constituents of the jet, we can minimize the number of accidental jets found in the simulation, while maximizing the number of real jets registered in the data. The preliminary results of the ideal criteria of the jet recognition are presented. The effect of Bose-Einstein correlations is related to the size of the source of collided particles and therefore by studying this effect, we will acquire a better understendanding of the characteristics of the hadronization region.

The contribution analyses the effect of electron-positron pairs on the measurement of the Bose-Einstein correlations. Previous investigation has shown that the distribution of electron-positron pairs is almost exclusively in the region which corresponds to the peak of the correlation function. Because of this occurrence, the fit accuracy in the region of the correlation peak is affected. Our aim is to develop a method to eliminate the effect of electron-positron pairs. For the purpose of the analysis, the data collected by the ATLAS detector at the Large Hadron Collider and Monte Carlo simulation samples at the center of mass energy of 13 TeV are used.

In this article we examine the possibility to distinguish top and anti-top quark in top-quark pair production using neural networks (NN). We discuss the training of the NN and features included in NN, what distinguishing observables should we use and an optimal NN architecture for this task. We compare sensitivity of the neural network produced so far with previous approaches and discuss how to further improve the NN.

Argumentácia a dôkazy sú významnou súčasťou vyučovania matematiky. Viaceré svetové výskumy ukazujú, že budúci učitelia matematiky nie sú pred nástupom do praxe dostatočne pripravení vo vyučovaní využívať argumentáciu a dôkazy na príslušnej kognitívnej úrovni žiakov. Zistenie terajšieho stavu v tejto oblasti je prvým krokom ku zlepšeniu vzdelávania budúcich učiteľov. Na základe toho sme sa snažili zistiť predstavy, postoje a názory budúcich učiteľov matematiky vzhľadom na argumentáciu a dôkazy vo vyučovaní. Tieto postoje sme zisťovali pomocou skupinových interview so študentmi 1. ročníka magisterského stupňa učiteľstva matematiky na Fakulte matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského. Aj keď z analyzovaných dát vyplýva uvedomenie si dôležitosti a významu argumentácie, zdôvodňovania a dôkazov v školskej praxi, študenti v skúmanej vzorke si nevedia na základe svojej doterajšej prípravy predstaviť implementáciu do ich pedagogickej praxe.

V príspevku predstavíme živý proces formulácie výskumnej otázky, ktorým si team 2 výskumníčiek prechádza počas svojho prvého výskumu. Na konkrétnych situáciách pomenujeme, na aké prekážky narážame, ktorá snaha o šetrenie času prácu skôr pridáva a ako práca na výskume prináša reformu vlastného zmýšľania nad prístupom ku práci s kvalitatívnymi dátami.

V predkladanom príspevku skúmame mieru zapojenia nových poznatkov do rozpracovaných písomných príprav študentov učiteľstva matematiky. Príspevok vznikol vďaka projektu Matek, ktorého súčasťou je aj intervencia, nahrávanie troch vyučovacích hodín, na ktorých študenti prezentovali svoje prípravy na zadanú tému. Po predstavení úloh študentov a opísaní nahrávaných hodín, na krátkych častiach transkriptov ukážeme spôsoby kódovania otázok a tiež zapracovania otázok do písomných príprav. V závere zhrnieme vzťahy medzi troma natáčanými hodinami, čo bolo možné odpozorovať medzi jednotlivými prezentáciami a písomnými prípravami. Hlavným cieľom tohtoročnej pilotnej fázy projektu je zistiť kľúčové body a podľa potreby ich zmeniť, aby v nasledujúcom roku mohol prebehnúť projekt bez väčších problémov.

Predkladaný príspevok je súčasťou prezentácie priebežných výsledkov pilotnej fázy projektu MaTeK, v rámci ktorého skúmame možnosti, ako u študentov učiteľstva matematiky rozvíjať schopnosť prípravy vyučovacích hodín, s dôrazom na matematickú argumentáciu. V príspevku prezentujeme priebežné výsledky analýzy písomných príprav vyučovacích hodín, ktoré študenti vytvorili a následne niekoľkokrát pretvorili na základe spätnej väzby a prednášok cielených na rozvoj schopnosti pripraviť kvalitnú vyučovaciu hodinu. Zamieriavame sa najmä na to, ako sa študentom podarilo do svojich návrhov vyučovacích hodín zakomponovať matematickú argumentáciu.

V našom príspevku sa zaoberáme s porozumením slovným úlohám v siedmom ročníku základnej školy. Naším cieľom bolo rozvíjanie pozornejšieho čítania žiakov. Pripravili sme neštandardné slovné úlohy, typu MCRE a MSCD, ktoré mali za cieľ pozornejšieho čítania a zvýšenia miery pochopenia zadaní. Úlohy boli v rámci výskumu otestované. Niektoré úlohy budú prezentované aj v tomto príspevku. Kľúčové slová: porozumenie, slovné úlohy, MCRE, MSCD

Robotika si roky hľadá a nachádza svoje miesto vo vyučovacom procese na všetkých stupňoch vzdelávania. Vzniká však otázka, ako primerane stanoviť vzdelávacie ciele pre použitie robotických stavebníc na hodinách informatiky. Sú aktuálne používané vzdelávacie taxonómie vhodné aj pre edukačnú robotiku? Existuje korelácia medzi kognitívnou náročnosťou úloh postavených na základe jednotlivých úrovni kognitívnej taxonómie a samotnými úrovňami taxonómie? Cieľom tejto práce je, na základe skúseností a pozorovania vyučovania robotických stavebníc a získaných vedomostí štúdiom problematiky, zhodnotiť a v prípade potreby navrhnúť vlastné úrovne pre taxonómiu kognitívnej a psychomotorickej domény tak, aby reflektovala špecifiká edukačnej robotiky.

Vzájomné hodnotenie je proces, v ktorom žiak hodnotí prácu iného žiaka. Takéto hodnotenie vie nielen naučiť žiakov hodnotiť nejaký produkt, učí ich tiež podávať konštruktívnu spätnú väzbu, zamyslieť sa nad nápadmi iných spolužiakov alebo napríklad aj naučiť sa novým prístupom práce. Vzájomné hodnotenie, kde žiaci hodnotia spolužiakov výkon práce v tíme (tímové hodnotenie) taktiež dokáže pomôcť učiteľovi spravodlivejšie hodnotiť jednotlivých žiakov v skupine. Navrhli sme tímové aktivity so zapojením týchto techník hodnotenia a skúmame, ako žiaci dokážu hodnotiť svojich spolužiakov v tíme, aké spoločné prvky majú jednotlivé hodnotenia, čo si žiaci pri práci v tíme na svojich spolužiakoch všímajú, ako vedia zhodnotiť ich aj svoje silné a slabé stránky, a pod. V práci, ktorá nadväzuje na vlaňajší príspevok prezentovaný na ŠVK, uvádzame finálne výsledky, ktoré budú podrobnejšie uvedené v diplomovej práci.

Recenzovanie kódu je bežnou súčasťou práce programátora. Metodika recenzovania však v posledných desaťročiach prešla značným vývojom. Vysoko štruktúrované pravidlá pre recenzovanie sa menia na menej obsiahlu spätnú väzbu, ktorej úlohou nie je číre zabezpečenie správnosti kódu, ale taktiež edukačný rozvoj autora kódu. O to prirodzenejšie je zaradenie recenzovania kódu do vzdelávacieho procesu na vysokých školách. Hlavným prínosom tejto práce je implementácia už naprogramovaných funkcionalít do systému Courses, a taktiež ich dodatočný vývoj s ohľadom na potreby edukačného recenzovania kódu. Medzi dané funkcie patrí vytvorenie zadania pre študentov, vzájomné recenzovanie na základe otázok pripravených učiteľom a taktiež vzájomné komentovanie konkrétnych riadkov kódu.

Edukačná robotika sa postupom času dostáva aj na primárny a predprimárny stupeň vzdelávania. A s tým prichádzajú nové výzvy na určovanie vhodnosti nástroja a primeranosti učiva pre vyučovanie základov algoritmického myslenia. V tomto príspevku sa zaoberáme dvoma jednoduchými robotickými hračkami: Make mTiny Coding Kit a Matatalab programovateľným robotom. Oba sú určené pre deti od štyroch rokov života a sú zamerané na vzdelávanie. V príspevku stručne predstavíme výskumy, na ktoré nadväzujeme touto prácou, obe robotické hračky a stručne opíšeme nástroje na zber dát - t.j. aktivity, ktoré sme vytvorili, aby sme dané robotické hračky dokázali porovnať. Pri analýze dát sme sa zamerali na možnosti programovania a GUI ovládacie prvky. Vo výsledkoch predstavíme možnosti, ktoré tieto robotické hračky ponúkajú z hľadiska interaktívnosti, programovacích konceptov, technického zabezpečenia, potenciálu v školskom prostredí a ich výhody a nevýhody.

Argumentácia je neoddeliteľnou súčasťou matematiky. Aby sa žiak rozvíjal vo svojej schopnosti argumentovať, musí mať dostatok príležitostí do argumentácie sa zapojiť. V školskej matematike by preto argumentácia mala byť prítomná naprieč tematickými celkami, a to už od základnej školy. Medzi tematické celky so značným potenciálom pre rozvoj argumentácie žiaka na základnej škole patrí podobnosť trojuholníkov. Na základe preštudovanej literatúry, vrátane vybraných učebníc matematiky pre základné školy, sme vytvorili učebné materiály s dôrazom na podporu argumentácie v tomto tematickom celku. Vybrané aktivity sme otestovali u žiakov kvarty osemročného gymnázia pre všeobecne intelektovo nadaných žiakov. Na základe pozorovania, dotazníku a analýzy pracovných listov žiakov sme testované aktivity vyhodnotili ako vhodné pre využitie vo vyučovaní podobnosti trojuholníkov v príslušnom ročníku. Naše závery sú obmedzené faktom, že výskumnou vzorkou boli žiaci s intelektovým nadaním. V neposlednom rade treba uviesť, že sme testovali len niektoré z pripravených aktivít, a bolo by žiadúce preskúmať vhodnosť použitia celého materiálu.

Dany článok je priebežným výsledkom pilotnej štúdie uskutočnenej v bakalárskej prace autora. Cieľom štúdie je preskúmať úroveň a hĺbku ovládania heuristickými stratégiami riešenia matematických úloh študentmi piateho ročníka základnej školy. Okrem toho, štúdia sa zaoberá aj schopnosťami žiakov si osvojiť kognitívne stratégie, učene priamou alebo nepriamou metódou. Pre experimentálne účely boli zvolene stratégie Pokus – Overenie – Korekcia, a Zavedenie Pomocného Prvku.

Práca je zameraná zistenie a analyzovanie schopností žiakov efektívne pracovať na svojom vlastnom experimente. Výskum bol realizovaný na škole, kde nie je fyzikálne laboratórium a ani žiadne pomôcky na demonštračné experimenty z fyziky. Všetky experimenty, ktoré sa vo vyučovaní fyziky na tejto škole robia sú buď myšlienkové alebo prezentované pomocou obrázkov v učebnici. V rozšírenom abstrakte sú popísané doterajšie výsledky v prebiehajúcom výskume. Cieľom práce je popísať myšlienkové postupy žiakov pri plánovaní a pri prípadnej realizácii ich experimentu. Pokračovaním práce bude komparácia schopnosti žiakov pracovať na vlastnom experimente na škole, kde sa fyzika nevyučuje pomocou experimentov a na škole, kde je experiment na hodinách fyziky zaradený.

Jedným zo základných procesov vyučovania vo všeobecnosti je schopnosť žiakov učiť sa. V rámci vyučovania učitelia zámerne vytvárajú určité podnety, ktoré majú potenciál rezonovať v súbore vedomostí jednotlivých žiakov. Procesom poznávania vo všeobecnosti sa venujú kognitívne vedy, ktoré sa v súčasnosti na Slovensku najčastejšie opierajú o konštruktivizmus, avšak v školskej praxi sa uplatňujú aj ďalšie prístupy. V súčasnom ponímaní sa čoraz viac spomína rozšírenie záujmu teórie učenia sa o poznanie procesov odohrávajúcich sa v mozgu a o vývin mozgu. Tento smer sa nazýva neurokonštruktivizmus (neuroconstructivism). Neuroveda, psychológia mysle a sociálne aspekty vedy o vzdelávaní, všetky spolu ponúkajú zaujímavý pohľad na teórie učenia a dizajnu kurikula. V príspevku sa venujeme analýze vybraných vzdelávacích aktivít k téme naklonená rovina z hľadiska teórií, ktoré sú formulované na základe súčasných výsledkov neurovied a vychádzajú z neurokonštruktivizmu.

Tento príspevok sa zaoberá spôsobom vyučovania fyziky na odborných školách, zameraných na tanec. Na tanečných konzervatóriách je fyzika povinný predmet počas prvých štyroch rokov z celkovo ôsmych rokov štúdia. Cieľom bolo vytvoriť pracovné listy s aktivitami na prepojenie fyziky a tanca. Prvú časť príspevku tvorí analýza štátneho vzdelávacieho programu, na základe ktorej boli zvolené témy pracovných listov. Hlavnú časť tvorí implementácia vytvorených aktivít do vyučovania. V rámci výskumu vývojom budeme pracovné listy postupne skvalitňovať.

Game-Based Learning je oblasť vzdelávania zameraná na vzdelávacie hry, ktorá v posledných rokoch zaznamenala veľký rozvoj. V príspevku zadefinujeme pojem gamification a oblasť Game-Based Learning a popíšeme možné prínosy vzdelávacích hier a možnosti ich uplatnenia vo vyučovaní fyziky na základe literárnej rešerše.

Téma autizmu je v súčasnosti aktuálna, hoci v minulosti sa jej nevenovala dostatočná pozornosť. Ako študenti učiteľstva stojíme na začiatku cesty stať sa plnohodnotnými, kvalitnými a jedinečnými učiteľmi. Dnes môžeme v školách stretnúť mnoho žiakov, ktorí majú špeciálne výchovno-vzdelávacie potreby, napr. žiakov so zmeneným zmyslovým vnímaním, dyslexiou, dysgrafiou, dyskalkúliou, či poruchou autistického spektra (PAS). Vďaka zmenám v oblasti výchovy a vzdelávania je v súčasnosti už mnoho žiakov s PAS, ktorí môžu viesť plnohodnotný život. Ministerstvo školstva, vedy a výskumu SR v súčasnosti pripravuje Stratégiu inkluzívneho prístupu vo výchove a vzdelávaní, ktorej cieľom je inkluzívne vzdelávanie každého žiaka bez ohľadu na jeho zdravotné znevýhodnenie. Inkluzívne vzdelávanie je realizované na základe rovnosti odmietajúc akúkoľvek formu diskriminácie vychádzajúc z humanistických prístupov so zreteľom na právo na kvalitné vzdelanie rešpektujúc osobitosti jednotlivca vrátane jeho špecifík vyplývajúcich z jeho príslušnosti ku skupine. S osobami, ktoré trpia akoukoľvek poruchou v oblasti autistického spektra sa môžeme stretnúť nielen v škole, ale aj kdekoľvek okolo nás.

Práca je založená na empirickom výskume na vzorke študentov bakalárskeho kurzu. Cieľom bolo metódou komentovaných riešení fyzikálnych úloh rozvinúť prírodovednú gramotnosť a zároveň aj komunikačnú spôsobilosť študentov. Pracovali sme s 54 respondentmi z dvoch fakúlt. Išlo o študentov, z ktorých väčšina nemala absolvovanú maturitnú skúšku z fyziky. Značnú časť mojej práce predstavuje praktická časť, v ktorej som pripravila niekoľko zadaní fyzikálnych úloh. Pri ich tvorbe sme použili štandardné výpočtové úlohy z učebníc pre maturantov (D. Homer, 2014), (K. A. Tsokos, 2014), ktoré sme doplnili kvalitatívnymi otázkami a výzvami na diskusiu. Každý zo študentov dostal jedno zadanie a mal za úlohu vyriešiť výpočtový príklad s opisom svojich myšlienkových postupov. Mali uviesť argumentácie k svojim postupom a na záver dôkazom podložiť správnosť výsledku svojho riešenia. Po analýze všetkých odovzdaných riešení sme formulovali kritéria, podľa ktorých sme študentské riešenia ohodnotili. Význam tejto metódy spočíval v tom, že študenti nemuseli zostať bez bodov, keď im nevyšiel správny výsledok alebo zanedbali niektoré postupy. Body mohli získať aj za snahu rozvinúť diskusiu. Učenie sa fyziky by malo byť v prvom rade o samostatnom bádaní a objavovaní, preto by sa malo častejšie hodnotiť aj žiacke tvorivé myslenie.

Budúcim učiteľom fyziky je sprostredkované množstvo vyučovacích metód, ktoré rozvíjajú kritické myslenie a aktivujú žiakov. Jednou z týchto metód je didaktická hra. Pojem hra je žiakom veľmi blízky. Stretávajú sa s ním už od svojho raného detstva. Zavedenie didaktickej hry do vyučovania fyziky môže byť príjemným osviežením bežných vyučovacích hodín, nielen pre žiakov, ale aj pre učiteľa. Štúdiom literatúry sme zistili, aké didaktické hry sú dostupné a na základe jednej z nich sme navrhli didaktickú hru pre žiakov 7. ročníka základnej školy. Otázky a úlohy našej didaktickej hry sú z tematického celku termodynamika, a sú určené predovšetkým na opakovanie a fixáciu už nadobudnutých poznatkov.