Nabídka témat kvalifikačních prací

Slova oddělujte mezerami.
Téma: Optické detekční systémy kosmického záření – vybrané problémy 
Popis: Obsahem tématu je studium současných optických detektorů kosmického záření, zapojení se do některého z aktuálních mezinárodních vědeckých projektů výzkumu kosmického záření a účast na výzkumu nových konkrétních typů optických detektorů kosmického záření, včetně účasti na vědecké práci příslušné mezinárodní kolaborace.
Supervisor: prof. RNDr. Miroslav Hrabovský, DrSc.
Kontakt: kancelář 2.11 tel. 585 63 1501
Studijní programy: AF
Téma: Analýza vlastností parametrické sestupné konverze
Popis: Modelování a experiment procesu spontánní parametrické sestupné konverze, měření korelací technikami čítání fotonů i na klasické úrovni.
Supervisor: doc. RNDr. Ondřej Haderka, Ph.D. / prof. RNDr. Jan Peřina, Ph.D.
Kontakt: kancelář 2.47/3.21 tel. 585 63 1511/1509
Studijní programy: AF,NANO
Téma: Fotopulzní statistiky v nelineárních optických procesech a jejich měření
Popis: Budou studovány teoretické modely fotopulzních statistik v různých nelineárních optických procesech. Důraz bude kladen na optické parametrické procesy. Vlastnosti polí budou diskutovány s ohledem na experiment.
Supervisor: prof. RNDr. Jan Peřina, Ph.D.
Kontakt: kancelář 3.21 tel. 585 63 1509
Studijní programy: AF,NANO
Téma: Generace fotonových párů v metalodielektrických fotonických strukturách 
Popis: Budou studovány vlastnosti fotonových párů v metalodielektrických tenkých vrstvách, zejména spektrální a časové charakteristiky a kvantové korelace fotonů v páru. Zvláštní pozornost bude věnována intenzivní generaci párů v kovových vrstvách.
Supervisor: prof. RNDr. Jan Peřina, Ph.D.
Kontakt: kancelář 3.21 tel. 585 63 1509
Studijní programy: AF,NANO
Téma: Charakterizace parametrických procesů v nelineárních periodicky pólovaných prostředích
Popis: Prostorové vlastnosti svazků. Studium účinnosti různých procesů. Optimalizace generace sestupné frekvenční konverze.
Supervisor: doc. RNDr. Jan Soubusta, Ph.D.
Kontakt: kancelář 3.23 tel. 585 63 1577
Studijní programy: AF,NANO
Téma: Kvantová informatika s korelovanými páry fotonů
Popis: Příprava, zpracování a detekce speciálních stavů světla na jednofotonové úrovni. V experimentech se využívá interference druhého a čtvrtého řádu.
Supervisor: doc. RNDr. Jan Soubusta, Ph.D.
Kontakt: kancelář 3.23 tel. 585 63 1577
Studijní programy: AF,NANO
Téma: Studium moderních materiálů pomocí optických spektroskopických metod
Popis: Měření absorpčních, fluorescenčních a časově-rozlišených fluorescenčních spekter uhlíkových, kovových a oxidokovových nanostruktur. Vývoj příslušných metod.
Supervisor: doc. RNDr. Jan Soubusta, Ph.D.
Kontakt: kancelář 2.47/3.23 tel. 585 63 1511/1577
Studijní programy: AF,NANO
Téma: Analýza kosmického záření gama v experimentu CTA
Popis: Observatoř Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO častěji CTA) bude nejrozlehlejším a technologicky nejpokročilejším pozemním zařízením pro detekci vysokoenergetických gama fotonů přicházejích z kosmického prostoru. CTA se bude nacházet na dvou lokalitách na severní a jižní polokouli. Každá z lokalit bude vybavena třemi typy teleskopů citlivými měřícími v různých oborech energií. Ve výsledku bude experiment pokrývat energetické rozmezí příchozích gama fotonů 20 GeV – 100 TeV. Fyzikální princip měření je založen na detekci Čerenkovova záření v teleskopech, které je generováno nabitými částicemi s rychlostí vyšší než je rychlost šíření světla v daném prostředí, v našem případě v atmosféře. Nabité částice vznikají v kaskádě interakcí na jejímž počátku je primární interakce příchozího gama fotonu s atmosférou. Cílem práce bude vývoj algoritmů a interpretace naměřených dat. Primárním úkolem experimentu je měření energetického spektra a zaměření zdrojů gama fotonů.
Supervisor: RNDr. Karel Černý, Ph.D.
Kontakt: karel.cerny@upol.cz
Studijní programy: AF
Téma: Fluorescenční dalekohled pro budoucí pole teleskopu FAST.
Popis: Pole jednopixelových fluorescenčních teleskopů (FAST) je výzkumný a vývojový projekt zaměřený na vývoj cenově dostupných fluorescenčních detektorů, které by mohly v budoucnu nahradit stávající hybridní detektory observatoří pro výzkum kosmického záření jako je např. observatoř Pierre Auger Observatory. Stávající prototypy FAST teleskopů slouží jako koncepce pro budoucí gigantické pole detektorů kosmického záření ultra-vysokých energií (UHECR). Cílem této práce bude analýza dat aktuálních prototypů FAST, optické simulace a optimalizace budoucí obří observatoře.
Supervisor: Mgr. Dušan Mandát, Ph.D.
Konzultant: Mgr. Miroslav Pech, Ph.D., Dr. Toshihiro Fujii
Kontakt: dusan.mandat@jointlab.upol.cz
Studijní programy: AF
Téma: Poškozovaní materiálů způsobené nanosekundovými shluky částic
Popis: Experimenty zaměřené na laserem buzené urychlování částic jsou zdrojem vysoce intenzivních shluků částic o nanosekundových délkách. Tématem práce je studium mechanizmů poškození v materiálech při interakci s takto krátce trvajícími shluky částic.
Supervisor: prof. Jan Řídký, DrSc.
Kontakt: ridky@fzu.cz
Studijní programy: AF
Téma: Kosmické záření o nejvyšších energiích
Popis: Observatoř Pierra Augera [1] je největší observatoří detekující kosmického záření na světě. Registruje kosmické částice energií přesahující možnosti jakéhokoli pozemského urychlovače. Observatoř se rozkládá na ploše 3000 km2 argentinské pampy. Úkolem observatoře je proměřit energetické spektrum kosmických částic, stanovit směry, ze kterých přilétají a také odpovědět na otázku jejich chemického složení. Observatoř se také snaží odpovědět na otázku původu částic - zda jsou produkovány v neznámých kosmických urychlovačích nebo v rozpadech hypotetických částic temné hmoty. Observatoř je tak zcela jedinečná a nepostradatelná pro celé pole fyziky kosmického záření. Vzhledem k tomu, že se tato vědecká oblast rychle vyvíjí, a aby bylo možné na uvedené otázky odpovědět, prochází v současné době Observatoř Pierra Augera modernizací nazvanou AugerPrime. Zatímco zeslabení toku částic na nejvyšších energiích (v oblasti energií tzv. GZK limitu) bylo potvrzeno stávající observatoří, a dále byly nalezeny signály ukazující na místa původu těchto částic, otázky ohledně složení kosmického záření na extrémních energiích, přesnější pozice zdrojů na obloze a vlastnosti jejich hadronických interakcí, budou studovány teprve modernizovanou observatoří. Práce se bude zabývat rozvíjením nejnovějších metod fyzikální analýzy na observatoři a možnostmi nových detekčních technik v budoucnosti, například v rámci zjednodušených fluorescenčních teleskopů FAST [2]. [1] A. Aab et all. (The Pierre Auger Collaboration): The Pierre Auger Cosmic Ray Observatory: Nucl. Instrum. Meth. A 798 (2015) 172 - 213. [2] M. Malacari et all.: The first full-scale prototypes of the fluorescence detector array of single-pixel telescopes, Astropart Phys. 119 (2020) 102430(1) - 102430(16).
Supervisor: RNDr. Petr Trávníček, Ph.D.
Konzultant: Mgr. Jiří Kvita, Ph.D.
Kontakt: petr.travnicek@fzu.cz , tel. 266052690
Studijní programy: AF
Téma: Optické sestavy pro řešení kvantově informačních úloh
Popis: Téma zahrnuje návrh optických sestav pro pozorování různých kvantových jevů. Následně budou vybrané návrhy experimentálně realizovány na platformě lineární optiky.
Supervisor: Mgr. Antonín Černoch, Ph.D.
Kontakt: kancelář 3.22 Tel. 585 63 1549
Studijní programy: AF
Téma: Fyzikální vlastnosti multifunkčních tenkých vrstev
Popis: Obsahem tématu je studium vytváření 1D nanostrukturovaných materiálů oxidů kovů pomocí chemických a plazmatických technik. Tyto struktury budou připravovány pomocí hydrotermálních technik a elektrochemické anodizace a následně strukturně modifikovány termálním žíháním. Důležitou součástí bude dekorování těchto 1D struktur pomocí jiných funkčních materiálů prostřednictvím plazmatických a chemických metod. Pozornost bude věnována vztahu mezi fyzikálními a chemickými vlastnostmi vytvářených struktur a podmínkami technologických procesů, stejně tak jako jejich praktickým aplikacím.
Supervisor: Mgr. Radim Čtvrtlík, Ph.D.
Kontakt: ctvrtlik@fzu.cz
Studijní programy: AF,NANO
Téma: Vytváření 1D struktur a jejich dekorování pomocí plazmatických technik
Popis: Obsahem tématu je studium vytváření 1D nanostrukturovaných materiálů oxidů kovů pomocí chemických a plazmatických technik. Tyto struktury budou připravovány pomocí hydrotermálních technik a elektrochemické anodizace a následně strukturně modifikovány termálním žíháním. Důležitou součástí bude dekorování těchto 1D struktur pomocí jiných funkčních materiálů prostřednictvím plazmatických a chemických metod. Pozornost bude věnována vztahu mezi fyzikálními a chemickými vlastnostmi vytvářených struktur a podmínkami technologických procesů, stejně tak jako jejich praktickým aplikacím.
Supervisor: prof. Miroslav Hrabovský, DrSc.
Konzultant: Mgr. Radim Čtvrtlík, Ph.D.
Kontakt: ctvrtlik@fzu.cz
Studijní programy: AF,NANO