Projekty zaměřené na aplikace využívající detekci těžkých nabitých částic (iontů)

Zpět na seznam

¨ ¨
¨

Těžké nabité částice (ionty) mají v případě monoenergetického zdroje (např. urychlovač nebo některé radionuklidy) dobře definovaný dolet a téměř přímou trajektorii. Navíc generují podél své dráhy velké množství ionizovaného náboje o dobře definovaném profilu. Tyto vlastnosti je možné s výhodou využít pro rozmanitá měření nebo v lékařských aplikacích. Z opačného pohledu, tyto vlastnosti jsou někdy na obtíž (např. kosmické záření pronikající na palubu družic).

Bakalářská práce
Zobrazování povrchové aktivity prostřednictvím detekce záření alfa s využitím kódovaných apertur

Rozložení radioizotopů v minerálech je možné provádět pomocí elektronového mikroskopu, který však zobrazí vždy jen malou plošku. Proto je zde potřeba navrhnou a sestavit jednoduchý monitor povrchové aktivity s cílem nalezení místa s největší radioaktivitou pro následné zacílení elektronovým mikroskopem.

Bakalářská a následně diplomová práce (včetně výzkumného úkolu)
Návrh a simulace přenosné RBS paratury

RBS (Rutherford back scattering) aparatura je měřicí sestava pro prvkovou analýzu povrchu předmětů. Aparatura se sestává z urychlovače těžkých, nabitých částic (typicky protonů) a kvalitního spektrometrického detektoru, který monitoruje protony odražené zpětně od zkoumaného vzorku. Jednoduché výpočty naznačují, že moderní detektory jsou již natolik výkonné, že jako zdroj částic postačí radionuklidový zdroj. V takovém případě by se RBS aparatura vešla na pracovní stůl a nepotřebovala by tak velké sálové zařízení jako urychlovač.

Tento projekt je navržen ve smyslu "Proof of Concept" a jeho cílem je numerické a následně experimentální ověření výše uvedené myšlenky.

Disertační práce
Studium a vývoj hodoskopů a vertexových detektorů pro aplikace v hadronové terapii

V průběhu iontové terapie s těžšími částicemi (např. jádry uhlíku) dochází často k tříštivým jaderným reakcím, při kterých vznikají pronikavé sekundární částice (např. protony) schopné opustit tělo pacienta. Tyto částice lze velmi dobře využít k monitorování 3D polohy a energie iontového svazku v průběhu terapie a lze z nich dokonce obdržet i anatomický 3D obraz těla pacienta v blízkosti zákroku. Ukazuje se, že pro plné využití vlastností iontové terapie je právě přesné monitorování naprosto zásadní. Pomocí hodoskopu tvořeného mnoha vrstvami detektoru Timepix byla nedávno provedena nutná proof-of-concept měření, která zcela potvrdila funkčnost této metody. Pro realizaci zařízení byl vybrán detektor typu Timepix. Jedná se o velmi ambiciózní výzkumný projekt, kde se uplatní několik PhD studentů různých specializací.