Poslední aktualita
- 31. října 2011 (Po) 2. kolo projektu Cesta k vědě bylo oficiálně zakončeno.
Poskytovatelé podpory
Partneři projektu
Práce ve skupinách
Vážení přátelé, na této stránce najdete veškeré potřebné informace o jednotlivých skupinách, jejich úkolech a všechny povinné výstupy. V Případě jakýchkoliv nesrovnalostí se ozvěte V. Pospíšilovi na email (gdermog@seznam.cz).
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, Mgr. Jiří Kaštil
Další informace : Cestakvede_MCE.doc
Zpracují : Ondřej Kolda, Petr Šuhaj
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…) 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, Doc. Stanislav Daniš
Další informace : Cestakvede_RTX.doc
Zpracují : F.Blachowicz, V. Šamla
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, Mgr. Petr Čermák
Další informace : Cestakvede_YPd5Al2.doc
Zpracují : Martin Duřt, Milan Ročeň
| Výstupy : | Přednáška na 5. minikonferenci | |
| Přednáška na 7. minikonferenci | ||
| Přednáška na závěrečné minikonferenci | ||
| Plakát přihlášený na 17KČSF | ||
| Proceeding přihlášený na 17KČSF |
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 ap. 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
Další informace :
Zpracují : Pavel Jiroušek, Jan Brandejs
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.
Další informace :
Zpracují : Jakub Kliment
| Výstupy : | Přednáška na 1. minikonferenci | |
| Přednáška na 3. minikonferenci | ||
| Přednáška na 5. minikonferenci | ||
| Přednáška na závěrečné minikonferenci | ||
| Plakát přihlášený na 17KČSF | ||
| Proceeding přihlášený na 17KČSF |
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.
Další informace :
Zpracují :
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
Další informace :
Zpracují :
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
Další informace :
Zpracují : Ondřej Horský, Jaroslav Švec
10) Měření hustoty plazmatu interferometrickou metodou na tokamaku GOLEM.
... In construction ...
Zajišťuje : Katedra fyziky FJFI
Kontaktní osoby : Ing. Vojtěch Svoboda, CSc.
Další informace :
Zpracují : O. Grover
| Výstupy : | Přednáška na 1. minikonferenci | |
| Přednáška na 3. minikonferenci | ||
| Přednáška na 5. minikonferenci | ||
| Přednáška na 7. minikonferenci | ||
| Z povinnosti přednášet na závěrečné minikonferenci omluven | ||
| Plakát přihlášený na 17KČSF | ||
| Proceeding přihlášený na 17KČSF |
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 : Odd. multimediální techniky, katedra radioelektroniky FEL ČVUT
Kontaktní osoby : Ing. František Rund, Ph.D
Další informace :
Zpracují : Martin Rod, Pavel Obdržálek
| Výstupy : | Přednáška na 5. minikonferenci | |
| Výstupy : | Přednáška na 6. minikonferenci | |
| Přednáška na závěrečné minikonferenci | ||
| Plakát přihlášený na 17KČSF | ||
| Proceeding přihlášený na 17KČSF |
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
Další informace :
Zpracují : David Bernhauer, Jan Hadrava
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
Další informace :
Zpracují : Mikuláš Dítě
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
Další informace :
Zpracují :
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 různymi statistickými a analytickými metodami.
Zajišťuje : Ústav termomechaniky, AV ČR, v.v.i, Oddělení Elektrofyziky
Kontaktní osoby : Ing. Zuzana Sekerešová, Ing. Jiří Šonský, PhD
Další informace :
Zpracují : Lukáš Záruba, Marek Rost
16) Asistivní pomůcky v reálném životě
Podpůrnou nebo-li 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
Další informace : www.i4control.cz
Zpracují : Tomáš Dupal, Lukáš Toman
| Výstupy : | Přednáška na 1. minikonferenci | |
| Přednáška na 3. minikonferenci | ||
| Přednáška na 6. minikonferenci | ||
| Přednáška na závěrečné minikonferenci | ||
| Plakát přihlášený na 17KČSF | ||
| Proceeding přihlášený na 17KČSF |
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.
Zpracují : Jan Píro, Dan Humpál
18) Elektronový zdroj pro dvouštěrbinový experiment
Dvouštěrbinový experiment s elektrony patří mezi základní experimenty kvantové mechaniky prokazující částicově vlnový dualismus. Při tomto experimetu 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
Zpracují : Matěj Petr, František Čech
| Výstupy : | Přednáška na 5. minikonferenci | |
| Přednáška na 6. minikonferenci | ||
| Přednáška na závěrečné minikonferenci | ||
| Plakát přihlášený na 17KČSF | ||
| Proceeding přihlášený na 17KČSF |
19) Detekční aparatura pro dvouštěrbinový experiment
Dvouštěrbinový experiment s elektrony patří mezi základní experimenty kvantové mechaniky prokazující částicově v lnový dualismus. Při tomto experimetu 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
Zpracují : Ondřej Cigánik, Daniel Sýkora
| Výstupy : | Přednáška na 5. minikonferenci | |
| Přednáška na 6. minikonferenci | ||
| Přednáška na závěrečné minikonferenci | ||
| Plakát přihlášený na 17KČSF | ||
| Proceeding přihlášený na 17KČSF |
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. Tomas Trojek, Ph.D.
Zpracují : Ráchel Sgallová
| Výstupy : | Přednáška na 5. minikonferenci | |
| Přednáška na 7. minikonferenci | ||
| Přednáška na závěrečné minikonferenci | ||
| Plakát přihlášený na 17KČSF | ||
| Proceeding přihlášený na 17KČSF |
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, Kamil Kolařík
Další informace : struktkov.PDF
Zpracují :