Evropský sociální fond Praha & eu: Investujeme do vaší budoucnosti




Yüklə 43.79 Kb.
tarix24.04.2016
ölçüsü43.79 Kb.


Evropský sociální fond

Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti


Seznam pracovních skupin Cesty k vědě. Kontakty na školitele jsou i po skončení projektu aktivní a středoškoláci, kteří mají opravdový zájem, se stále mohou zúčastnit výzkumu probíhajícího ve skupinách.
1) Výzkum nových magnetokalorických materiálů

Magnetokalorický jev (MKJ) spočívá ve změně teploty vzorku při vložení do magnetického pole, resp. při jeho vytažení z magnetického pole. Základní princip lze vyložit následovně: Entropie krystalické pevné látky závisí ve velké míře na mřížkových kmitech, rovněž však např. na uspořádání/neuspořádání magnetických momentů. Právě tento druhý příspěvek lze měnit aplikací magnetického pole. V případě, že látka obsahuje elementární magnetické momenty a zejména dojde-li k jejich magnetickému uspořádání, je změna entropie ve vnějším magnetickém poli dosti výrazná. V důsledku změny magnetické entropie pak dojde k ohřevu nebo k ochlazení studované látky. V současnosti se využití magnetokalorického jevu pro komerční chladicí aplikace jeví jako potenciálně vysoce efektivní a přitom ekologicky šetrná technologie. Problematické je ovšem nalezení materiálů s velkým magnetokalorickým jevem a zároveň finančně nenáročných.


Zajišťuje: Katedra fyziky kondenzovaných látek MFF UK

Kontaktní osoby: Doc. Pavel Javorský (javor@mag.mff.cuni.cz)

Mgr. Jiří Kaštil
2) Vývoj krystalové struktury sloučenin R2TX8

Sloučeniny R2TX8 (R = vzácná zemina, T = přechodový kov jako např. Co, Rh…, X = p-kov jako např. In, Ga apod.) jsou v současné době velmi zajímavé z hlediska koexistence supravodivosti a magnetismu. Zatím prakticky nebyl studován vliv substitucí jednotlivých prvků na jejich chování. Prvním krokem k takovému výzkumu je studium jejich krystalové struktury. V rámci práce bude připravena vhodná série sloučenin a studována jejich krystalová struktura pomocí rtg. difrakce.

Zajišťuje: Katedra fyziky kondenzovaných látek MFF UK

Kontaktní osoby: Doc. Pavel Javorský (javor@mag.mff.cuni.cz)

Doc. Stanislav Daniš (danis@mag.mff.cuni.cz)
3) Měření a analýza tepelné kapacity YPd5Al2 a NdPd5Al2

Sloučeniny RPd5Al2 (R = vzácná zemina nebo aktinoid) jsou zajímavé díky nedávnému objevu nekonvenční supravodivosti u NpPd5Al2 a CePd5Al2. Supravodivost je zde spojena s magnetickými interakcemi, je proto vhodné studovat ostatní magnetické analogy (tj. Sloučeniny s ostatními vzácnými zeminami). Důležitá je znalost tzv. krystalového pole, to se dá dobře určit pomocí analýzy tepelné kapacity. Do tepelné kapacity se ovšem promítá několik fyzikálních dějů, zejména tepelné kmity atomů. K odseparování magnetického příspěvku (to je vpodstatě to krystalové pole) a zbytku múže posloužit sloučenina s Ytriem, kde je magnetický příspěvek nulový.


Zajišťuje: Katedra fyziky kondenzovaných látek MFF UK

Kontaktní osoby: Doc. Pavel Javorský (javor@mag.mff.cuni.cz)

Mgr. Petr Čermák (cermak@mag.mff.cuni.cz)

4) Křemíkové detektory v částicové fyzice

V srážkách urychlených svazků na největších světových urychlovačích dochází ke vzniku velkého množství nejrůznějších částic. Úkolem detekčních aparatur je zaregistrovat co nejvíce z nich, změřit jejich dráhy, hybnosti, energie a podobně. K určení dráhy se používají křemíkové detektory s miliony detekčních buněk. MFF se podílí na vývoji a testování pixelových a stripových detektorů pro urychlovače v CERNu a v Japonsku. Během práce by studenti měli pomoci s měřením vlastností nově vyvíjených stripových detektorů pro modernizaci experimentu ATLAS na LHC v CERNu. Součástí práce je seznámení se se základními principy experimentů v částicové fyzice (srážky urychlených částic, produkce nových částic a jejich detekce) a s principy detekce částic. Studenti by dále měli provést několik experimentů s registrací částic alfa a beta pomocí křemíkových detektorů a vyhodnotit naměřená data (Excel, pro pokročilé Root/C++).


Zajišťuje: Ústav částicové a jaderné fyziky MFF UK

Kontaktní osoby: Doc. Zdeněk Doležal (dolezal@ipnp.troja.mff.cuni.cz)


5) Radiační příprava nanomateriálů, keramik a scintilátorů

Při interakci ionizujícího a UV záření s látkou dochází v ozařované látce k ionizacím a excitacím. Metodou ozařování roztoků o vhodném složení pomocí různých druhů záření lze docílit vzniku nanokrystalků s úzkou distribucí velikostí a vysokou chemickou čistotou. Takto připravené materiály mají například velmi zajímavé optické vlastnosti. Studenti se budou v rámci své práce zabývat přímou přípravou jednoduchých a složených krystalických nanostruktur (např. ZnO, ZnO/Al, ZnO/Cu, ZnO/Ag/Cu) z vodných roztoků pomocí ionizujícího a neionizujícího záření. Sledování podmínek tvorby nanočástic v radiačním poli, separace a charakterizace produktů.


Zajišťuje: Katedra jaderné chemie FJFI ČVUT

Kontaktní osoby: Ing. Václav Čuba PhD. (vaclav.cuba@fjfi.cvut.cz)


6) Radiační syntéza práškových granátů (YAG, LuAG)

Při interakci ionizujícího a UV záření s látkou dochází v ozařované látce k ionizacím a excitacím. Metodou ozařování roztoků o vhodném složení pomocí různých druhů záření lze docílit vzniku nanokrystalků s úzkou distribucí velikostí a vysokou chemickou čistotou. Takto připravené materiály mají například velmi zajímavé optické vlastnosti. Studenti se budou v rámci své práce zabývat syntézou práškových granátů (YAG, LuAG), radiačně indukovaným dopováním cizích atomů do jejich struktury a měřením fyzikálně chemických parametrů připravených látek.


Zajišťuje: Katedra jaderné chemie FJFI ČVUT

Kontaktní osoby: Ing. Václav Čuba PhD. (vaclav.cuba@fjfi.cvut.cz)



7) Radioaktivita životního prostředí v okolí jaderné elektrárny Temelín

Radioaktivita životního prostředí je tvořena součtem účinků přírodních a umělých zdrojů jaderného záření. Umělé zdroje jaderného záření jsou výsledkem lidské činnosti a uplatňují se zejména při lékařské diagnostice, radioterapii a profesním ozáření na specifických pracovištích a podmiňují malé příspěvky z jaderného spadu, jaderné energetiky a dalších minoritních zdrojů. Jaderná energetika zabezpečuje v ČR v současné době více než 30 % vyrobené elektrické energie. Hodnocení vlivu jaderných elektráren na životní prostředí se provádí měřením množství uvolňovaných výpustí a odpadů do životního prostředí a kvantifikací jejich účinků. FJFI ČVUT (katedra dozimetrie) provádí monitorování obsahu radionuklidů v biologickém materiálu v okolí JE Temelín, s kterým se započalo ještě před spuštěním elektrárny a které pokračuje dosud. Zájemcům o projekt nabízíme účast na každoročním monitorování radioaktivity v okolí JETE a možnost srovnat úroveň přírodního pozadí v této lokalitě s lokalitou jimi vybranou (např. okolí místa bydliště). Půjde o kombinaci práce v terénu (při odběru vzorků či účasti na terénních měřeních) a v laboratoři (příprava, měření vzorků a zpracování dat).


Zajišťuje: Katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření FJFI

Kontaktní osoby: RNDr. Lenka Thinová (lenka.thinova@fjfi.cvut.cz)


8) Laserem řízené urychlování částic

Klasické urychlovače částic (elektronů a iontů) nacházejí široké uplatnění ve fyzice, medicíně a technice. Avšak aby tato zařízení získala požadovanou energii částic, musí dosahovat značných rozměrů, jež jsou dány limity urychlovacích polí (maximální hodnota takového pole je přibližně 100 MV/m). S rozvojem vysokointenzitních laserů se objevila nová možnost urychlování částic. Laser v plazmatu vybudí vlny, které jsou schopny částice urychlit na relativně krátkých vzdálenostech (mm, cm) a to díky urychlovacímu poli, které může dosáhnout až několik TV/m. Takto generované svazky dosahují vlastností, které jsou, zjm. pro medicínské aplikace, klasickými urychlovači nedosažitelné. Studenti se seznámí jak s principy klasických urychlovačů, tak zejména tzv. plazma urychlovačů.


Zajišťuje: Oddělení ultraintenzivních laserů, FÚ AV ČR, KFE FJFI

Kontaktní osoby: Ing. Miroslav Krůs (krusmiro@centrum.cz)


10) Měření hustoty plazmatu interferometrickou metodou na tokamaku GOLEM.

Jedna z možností, jak měřit elektronovou hustotu a tedy chování plazmy v tokamaku Golem je mikrovlnná interferometrie. Metoda je založena na posílání sondovacího mikrovlnného svazku, vedeného systémem vlnovodů, přímo skrz aktivní plazma v tokamaku. Sloučením s kontrolním svazkem vznikne fázový posun, který je přímo úměrný hledané hustotě plazmatu. Cíl práce je sestavení a odzkoušení této měřící aparatury a napsání příslušného software pro automatický sběr a vyhodnocování dat.


Zajišťuje: Katedra fyziky FJFI

Kontaktní osoby: Ing. Vojtěch Svoboda, CSc. (svoboda@br.fjfi.cvut.cz)




11) Vliv sluchátek na sluch jejich uživatelů

Vložením sluchátek do zvukovodu lidského ucha dojde ke změně podmínek buzení (změna impedance), tedy i ke změně přenosové funkce zvukovodu. Díky tomu dochází k posunu a zvýraznění „rezonančních“ maxim přenosové funkce, tedy k zvýraznění některých kmitočtů, které může mít za důsledek poškození sluchu na těchto kmitočtech. Je tedy možné, že některé typy sluchátek jsou rizikovější z hlediska poškození sluchu než jiné (při stejné úrovni hlasitosti), proto by bylo vhodné navrhnout úpravy těchto sluchátek, popř. se jejich používání vyvarovat. Obsahem projektu bude vytvoření měřicího pracoviště, měření audiogramu (kmitočtová charakteristika lidského sluchu) na členech týmu a dalších dobrovolnících, měření přenosové funkce různých sluchátek, a vyhodnocení celého experimentu včetně porovnání s počítačovými simulacemi. Pro experimenty je k dispozici zvukově izolovaná kabina a nutné experimentální vybavení. Vedlejším produktem bude informace o stavu sluchu účastníků projektu.


Zajišťuje: Oddělení multimediální techniky, katedra radioelektroniky FEL ČVUT

Kontaktní osoby: Ing. František Rund, PhD. (xrund@fel.cvut.cz)


12) Audio složka virtuální reality

Pro celou škálu aplikací (zábavní průmysl, asistivní technologie, armáda,…) je žádoucí umět vyvolat iluzi prostorového umístění zdroje zvuku a to nejen v případě užití vícekanálového systému reproduktorů ale i u binaurálního poslechu, tedy poslechu přes konvenční dvoukanálová stereo sluchátka. Principem je užití tzv. HRTF (Head Related Transfer Function) - přenosové funkce získané pro různé směry, měřené na vstupu ucha. Zvukové signály jsou poté pomocí příslušné HRTF matematicky upraveny tak, že výsledný poslech vyvolává vjem příchodu zvuku z libovolného požadovaného směru. Obsahem projektu bude měření HRTF (na členech týmu, popř. dalších dobrovolnících), posléze bude pomocí získaných HRTF vytvořen virtuální akustický prostor a testována orientace v něm. Studenti sestaví testovací aparaturu, provedou vlastní měření, zpracování výsledků (možno využít hotových algoritmů nebo vytvořit vlastní, např. C/C++), vytvoří testovací sadu zvuků a provedou testy orientace a jejich vyhodnocení.


Zajišťuje: Odd. multimediální techniky, katedra radioelektroniky FEL ČVUT

Kontaktní osoby: Ing. Dominik Štorek (storedom@fel.cvut.cz)


13) Akcelerace jednoduchých genetických algoritmů na grafických kartách

Jedním z mnoha prostředků pro řešení optimalizačních úloh jsou tzv. genetické algoritmy. Tyto algoritmy se inspirují v přírodě - a to evolucí. Stejně jako v reálném světě, i v počítačové verzi evoluce je populace jedinců, kteří spolu soutěží o přežití. Který z nich přežije a přenese své potomky do další generace určuje kvalita daného jedince. Vyjádření kvality jedince je velmi časově náročné, a to proto, že je třeba vyhodnotit tzv. fitness funkci pro každého jedince, kterých v každé generaci typicky bývají desítky až stovky. Cílem projektu je prozkoumat možnosti využití grafických karet při výpočtu fitness funkce a porovnání výkonů grafické karty s procesorem. K tomu je potřeba prozkoumat technologie OpenCL resp CUDA a s jejich využitím implementovat jednoduchý genetický algoritmus.


Zajišťuje: Katedra počítačů FEL ČVUT

Kontaktní osoby: Ing. Miroslav Čepek (lagon@centrum.cz)



14) Predikce trasy chodce z průmyslové kamery

Navrhněte a vytvořte aplikaci, jenž je schopna predikovat z videa trasu jednoho chodce za předpokladu, že kamera je staticky připevněna a dominantní objekt je pouze jeden (primárně se hýbe pouze jeden objekt na kameře, nebo je pozorovaný objekt předem znám). Pohybující objekt predikujte pomocí Kohonoenovo neuronové sítě a predikci implementujte pomocí neuronové sítě a k ohraničení objektu použijte Kohonenovu SOM. K práci vyhotovte dokumentaci popusující implementační detaily.


Zajišťuje: Katedra počítačů FEL ČVUT

Kontaktní osoby: Antonín Šulc (sulcanto@fel.cvut.cz)


15) Studium dynamických jevů v termickém plazmatu

Plazma je soubor nabitých i neutrálních částic v různých kvantových stavech, o kterém platí, že jeho prostorový náboj je přibližně roven nule. Částicemi se v této definici rozumí nejen elementární částice, jako jsou např. elektrony, ale také ionty, neutrální atomy, molekuly. Při většině experimentů, které provádíme u nás v laboratoři, je plazma termické a je generováno elektrickým obloukem v plazmatronu. Ke sledování oblouku a proudu plazmatu na výstupu plazmatronu jsou používány optické metody zahrnující především aplikaci vysokorychlostních CCD kamer a mnohakanálových systémů pracujících s optickými vlákny a fotodiodami. Snímání z více směrů umožňuje prostorovou rekonstrukci dynamických procesů v proudu plazmatu s vysokým časovým rozlišením. Pro zpracování získaných experimentálních dat jsou využívány metody korelační analýzy, rychlé Fourierovy transformace, waveletové analýzy a další. Úkol by byl následující: pořídit záznam proudu termického plazmatu pomocí vysokorychlostní kamery s různou geometrii a s různými parametry injektovaného plynu. Záznam zpracovat různými statistickými a analytickými metodami.


Zajišťuje: Ústav termomechaniky, AV ČR, Oddělení Elektrofyziky

Kontaktní osoby: Ing. Zuzana Sekerešová (sekeresova@it.cas.cz)

Ing. Jiří Šonský, PhD (soda@it.cas.cz)
16) Asistivní pomůcky v reálném životě

Podpůrnou neboli asistivní technologií nazýváme jakýkoliv předmět, část zařízení nebo celý systém, který je využívaný na udržení nebo zlepšení funkční způsobilosti jednotlivců se zdravotním postižením. Tyto technologie představují nástroj napomáhající při realizaci úkolů, které by byly bez této pomoci jinak těžko uskutečnitelné. Ve své podstatě umožňují klientům dosáhnout vyšší nezávislosti a kvality života. Cílem tohoto projektu je realizovat speciální SW nebo HW komponenty (dle výběru studenta) k alternativnímu ovládání počítače či různých speciálních programových aplikací (viz systém I4Control).


Zajišťuje: Katedra kybernetiky, Fakulta elektrotechnická, ČVUT v Praze

Kontaktní osoby: Ing. Marcela Fejtová (fejtovam@k333.felk.cvut.cz)


17) Návrh polymerních optických planárních vlnovodů pro systém FTTH

Distribuce datových signálů je v současnosti v hlavních datových uzlech přenášena po optických vláknech, ale další distribuce signálů ke koncovému uživateli je již přenášena pomocí elektrického signálu po metalických kabelech. Tento typ přenosu snižuje rychlost a objem přenášených dat. Proto jsou vyvíjeny nové systémy, které budou přenášet data po optických vlnovodech až ke koncovému uživateli (systém Fibre to the Building – FTTB nebo systém Fibre to the Home - FTTH). Tyto nové systémy vyžadují vývoj nových typů optických vlnovodů, které se stanou základem pro struktury, jako jsou optické odbočnice apod., které budou sloužit k distribuci optických signálů.


Zajišťuje: Katedra mikroelektroniky, Fakulta elektrotechnická, ČVUT v Praze

Kontaktní osoby: Ing. Václav Prajzler PhD. (xprajzlv@feld.cvut.cz)


18) Elektronový zdroj pro dvouštěrbinový experiment

Dvouštěrbinový experiment s elektrony patří mezi základní experimenty kvantové mechaniky prokazující částicově-vlnový dualismus. Při tomto experimentu vznikají na stínítku interferenční obrazce analogické světelným interferenčním obrazcům. Aby toto bylo možné pozorovat zdroj elektronů musí splňovat některé zásadní požadavky. Tento experiment probíhá ve spolupráci s experimentem Detekční aparatura pro dvouštěrbinový experiment. V této úloze se studenti pokusí navrhnout a odzkoušet tzv. elektronové dělo s požadovanými parametry, dále se seznámí s fyzikou a technikou elektrostatických urychlovačů, elektronovou optikou (fokusace svazku), naučí se pracovat se softwarem používaným k návrhu elektronovým děl a urychlovačů.


Zajišťuje: Skupina experimentální jaderné fyziky, Katedra fyziky FJFI ČVUT

Kontaktní osoby: Ing. Michal Petráň (michal.petran@seznam.cz)


19) Detekční aparatura pro dvouštěrbinový experiment

Dvouštěrbinový experiment s elektrony patří mezi základní experimenty kvantové mechaniky prokazující částicově-vlnový dualismus. Při tomto experimentu vznikají na stínítku interferenční obrazce analogické světelným interferenčním obrazcům. Aby toto bylo možné pozorovat detekční mechanismus musí splňovat některé zásadní požadavky. Tento experiment probíhá ve spolupráci s experimentem Elektronové dělo pro dvouštěrbinový experiment. V této úloze se studenti pokusí navrhnout a odzkoušet detekční mechanismus, schopný s dostatečnou rozlišovací schopností detekovat interferenční obrazec, dále se seznámí s detekčními mechanismy, interakcí částic s látkou a konstrukcí detektorů. Naučí se také pracovat s vakuovou aparaturou.


Zajišťuje: Skupina experimentální jaderné fyziky, Katedra fyziky FJFI ČVUT

Kontaktní osoby: Ing. Jan Čepila (jan.cepila@post.cz)




20) Zkoumání uměleckých předmětů a archeologických nálezů pomocí rentgenové fluorescenční analýzy

V současnosti jsou umělecké předměty nebo archeologické nálezy studovaný nejrůznějšími analytickými a datovacími metodami. Tyto exaktní metody slouží ke zjišťování stáří předmětů, jejich složení, případně místa jejich vzniku, nebo také dokáží odhalit falzifikáty. Na Katedře dozimetrie a aplikace ionizujícího záření FJFI se k průzkumu památek užívá rentgenová fluorescenční analýza, což je nedestruktivní analytická metoda založená na buzení a detekci tzv. charakteristického záření X, která umožňuje velmi rychle identifikovat většinu prvků ve zkoumaných předmětech. V laboratoři rentgenové fluorescenční analýzy se budete podílet na průzkumu různých druhů památek, jako jsou vzorky keramiky, pracovní nástroje, ozdoby, staré rukopisy nebo i malby a pokusíme se tak pomoci archeologům a restaurátorům při jejich klasifikaci a ochraně.


Zajišťuje: Katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření FJFI ČVUT

Kontaktní osoby: Ing. Tomáš Trojek, PhD (tomas.trojek@fjfi.cvut.cz)


21) Určení reálné struktury kovů po moderních metodách úpravy povrchu

Odchylky od dokonalé krystalové struktury (tzv. reálná struktura) mohou mít příznivé efekty na kvalitu značně namáhaných komponent používaných například v jaderné či leteckém průmyslu. Parametry reálné struktury, mezi které patří zbytková napětí či textura, mají značný vliv na korozi, únavu materiálu, vznik a šíření trhlin. Vhodný experimentální nástroj představuje rentgenová difrakce, která poskytuje informace o struktuře materiálu na základě ohybu rentgenových paprsků na krystalickém i polykrystalickém materiálu. Bude provedena difrakční analýza povrchů připravených některou z moderních metod (elektroerozivní obrábění, HSC obrábění, balotinování či laser shock peening) za účelem posouzení kvality nově vzniklého povrchu.


Zajišťuje: Laboratoř strukturní rentgenografie, KIPL FJFI ČVUT

Kontaktní osoby: Zdenek Pala (zdenek.pala@fjfi.cvut.cz)



Kamil Kolařík (kamil.kolarik@fjfi.cvut.cz)


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azrefs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə