Projekty zaměřené na instrumentaci pro experimenty a měření ve směsných polí

Detektory určené pro měření drah částic (anglicky: trackers, česky: hodoskopy) jsou známy především z oblasti experimentů na velkých urychlovačích jako je například LHC a detektor ATLAS v CERN. Tyto detektory umožňují zaznamenat tvar stopy částice při jejím průletu mnoha vrstvami detektoru. Na základě tvaru této stopy lze často usoudit na typ částice, která ji zanechala. Jedná se o moderní verzi známých mlžných komor používaných v minulosti. Pokroky v technice detektorů dnes umožňují sestavit velmi dobrý hodoskop kapesních rozměrů a přenést tak metody rozeznávání částic neznámé radiace do běžné praxe.

Polohově citlivé detektory uvažované pro kapesní hodoskopy mají velmi jemnou granularitu pixelů, to umožňuje je použít i v extrémních podmínkách (např. vysoké toky částic), ve kterých běžné typy detektorů selhávají. Příkladem takových podmínek je pole záření X produkované uniklými ("runaway") elektrony na tokamaku. Fotony záření X mají energie řádově stovky keV, vznikají ve velmi krátkém intervalu (desítky ms), ale o vysokém toku.

Bakalářská nebo diplomová práce (včetně výzkumného úkolu)

Detekce radiace v životním prostředí pomocí kapesního hodoskopu

Hodoskop (angl. tracker) je slovo řeckého původu:
- hodos - cesta, dráha
- skopos - pozorovatel
Cílem je velmi pokročilý dozimetr ve formě hodoskopu, který stanoví nejpravděpodobnější typ částice, její energii a směr letu
Návrh, simulace a realizace hodoskopu pomocí zařízení typu TimePix a dalších senzorů
Návrh a experimentální ověření lineárního regresního modelu pro analýzu neznámého radiačního pole
Spolupráce např. s:
- University of Houston (UH)
- Heidelberg Ion Therapy Center
- CERN

Bakalářská nebo diplomová práce (včetně výzkumného úkolu)

Charakterizace záření X produkovaného uniklými (nespoutanými, "runaway") elektrony na tokamaku Golem

Diskuze nad podstatou záření X
Numerický model pro záření X generované elektrony
Měření spektrometrických a časových charakteristik záření X produkované uniklými elektrony
Analýza dat pomocí vytvořeného numerického modelu
Diskuze s odborníky

Bakalářská nebo diplomová práce (včetně výzkumného úkolu)

Srovnání nástrojů pro počítačovou simulaci radiačního poškození

Princip radiačního poškození
Kinchin-Pease (KP) model, Norgett-Robinson-Torrens (NRT) model
SRIM/TRIM, GEANT4, FLUKA, ...
Srovnání výstupů výše uvedených modelů
Srovnání s experimenty

Bakalářská nebo diplomová práce (včetně výzkumného úkolu)

Ramův teorém a jeho aplikace v instrumentaci pro neutrinovou fyziku

Princip detekce neutrin pomocí LAr TPC
Silná a slabá místa této techniky detekce neutrin
Ramův teorém
Rekonstrukce událostí zaznamenaných LAR TPC, ukázka artefaktů
Diskuze s odborníky

Bakalářská nebo diplomová práce (včetně výzkumného úkolu)

Teoretické zamyšlení nad dozimetrií na palubách kosmických sond

Ionizační a neionizační energetické ztráty, princip výpočtu
Simulační násroje, srovnání s teorií
Rešerše odborných publikací věnovaných dozimetrii směsných polí pomocí pixelových detektorů
Kritický pohled na zjištěná fakta