You are hereTémata bakalářských prací – neučitelské

Témata bakalářských prací – neučitelské


Vypsaná témata bakalářských prací

  • doc. Ing. Luděk Bartoněk, Ph.D.
    • Vyhodnocování rentgenových snímků průmyslových odlitků pomocí metod digitálního zpracování obrazu.
  • prof. RNDr. Miroslav Mašlán, CSc.
    • Bionické a mřížkové struktury připravené 3D tiskem
    • Spektroskopie záření gama s NaI(Tl) a LaBr(Ce) scintlilačním detektorem.
    • Syntéza supertěžkých prvků (Z = 110 - 118).
    • Elektromagnetický kalorimetr pro NICA/MPD experimenty
  • Mgr. Vít Procházka, Ph.D.
    • Studium magnetitu pomocí jaderného bregovského rozptylu.
      Jaderný Braggovský rozptyl umožňuje studovat selektivně vlastnosti železa v různých krystalografických a magnetických polohách. Cílem práce je provést detailní rozbor možností studia vlastností magnetitu v oblasti Verweyova přechodu a pod ním. V rámci práce by měli být simulovány experimenty jaderného Braggovského rozptylu s ohledem na možnosti provedení takového experimentu na synchrotronech v ESRF a PETRA III, DESY. (výpočty a simulace, odhady, podrobný rozbor struktury magnetitu)
    • Studium vlivu magnetického pole na krystalizaci amorfních kovů.
      Modifikace amorfních a nanokrystalických kovových skel pomocí magnetických nanovrsteva a nanočástic. Sledování jejich vlivu na magnetické vlastnosti a krystalizaci amorfních skel. Práce obnáší, přípravu vzorků, měření vlastností a jejich interpretaci. (práce v laboratoři, příprava vzorku, analýza dat)
    • Příprava zářičů pro Mössbauerovu spektroskopii.
      Práce je zaměřena na testování různých postupů přípravy zářičů pro Mössbauerovu spektroskopii. Pří přípravě zářičů jsou různými technikami implantovány atomy s jádry 57Co do nosné matrice tak, aby byla vysoká výtěžnost implantace atomů do materiálu a současně aby zářič vykazoval dostatečně vysoký jev bezodrazové emise. Cílem práce je najít postup s vysokou výtěžností nanášení 57Co. Současně bude testována použitelnost tohoto postupu pro matrice různého typu. Připravovány budou jak bodové tak plošné zdroje. U připravených zářičů bude provedena jejich charakterizace. (práce v laboratoři, syntéza, elektrolýza)
    • Studium transformací železa pomocí in-situ experimentů jaderného dopředného rozptylu.
      Cílem práce je analyzovat in-situ experimenty jaderného dopředného rozptylu provedené na synchrotronu PETRA III v Hamburku. Série experimentů mapuje průběh reakcí železo obsahujících látek. Analýza těchto unikátních dat poskytne cenné informace o průběhu těchto reakcí, především o možných intermediálních fázích, které mohou při reakcích vznikat na omezenou dobu.  (analýza experimentálních dat ze synchrotronu)
    • Simulace nanokrystalizace v amorfních sklech.
      Amorfní skla jsou materiály připravené rychlým chlazením v podchlazeném stavu. Při zvýšení teploty dochází ke krystalizaci amorfního materiálu a vzniku nanozrn zabudovaných v amorfní matrici.
      Při této krystalizaci dochází ke změně mechanických i magnetických vlastností. Výsledné vlastnosti jsou mimo jiné ovlivněny také průběhem krystalizace. Cílem práce je simulovat průběh krystalizace v amorfních kovech a doplnit tak informaci získané ze in-situ experimentů také o teoretický popis.
      (teoretické výpočty, simulace na počítači)
    • Určování chyb v Mössbauerově spektroskopii.
      Mössbauerova spektroskopie je experimentální metoda využívaná ke studiu vlastností pevných látek poskytující cenné informace o lokálním strukturním a magnetickém uspořádání. Nicméně abychom získaly  informace, které tato metoda poskytuje, je nutné změřená data správně analyzovat. Mimo jiné definovat správně chyby určení hodnot jednotlivých parametrů. Cílem práce je shrnout, popsat a zhodnotit všechny možné zdroje nepřesností měření a analýzy experimentálních dat. Navrhnout metodiku vyhodnocování experimentů a určování spolehlivosti měření jednotlivých hyperjemných parametrů. (rozbor experimentů, vyhodnocení experimentů, rešerše)
  • doc. RNDr. Libor Machala, Ph.D.
    • Stanovení efektivní tloušťky vzorků železo obsahujících nanomateriálů pro Mössbauerovu spektroskopii
      Bude experimentálně i výpočetně stanovena efektivní (optimální) tloušťka vzorku vybraných železo obsahujících nanomateriálů pro mössbauerovská měření. Bude též stanovena Debyeova teplota.
    • Železo obsahující fáze v Těšíkovské kyselce
      Bude odebrán vzorek Těšíkovské kyselky a provede se detailní charakterizace železo obsahujících fází, které vznikají precipitací. K charakterizaci bude využito zejména Mössbauerovy spektroskopie, RTG práškové difrakce a mikroskopických technik.
    • Mikrovlnná syntéza nanočástic feritů a jejich aplikace
  • RNDr. Tomáš Rössler, Ph.D.
    • Studium vlastností optických detektorů scintilačních modulů NICA/MPD
    • Historie, současnost a budoucnost soustavy SI.
    • Kalibrace měřidel různých fyzikálních veličin - spolupráce s ČMI
      (konkrétní téma dle aktuální nabídky)
  • doc. RNDr. Jiří Pechoušek, Ph.D.
    • Virtuální Mössbauerův spektrometr.
      Vytvoření aplikace simulující Mössbauerův spektrometr jako vzdáleně přístupný experiment. Programování v LabVIEW, simulace fyzikálních principů k realizaci spektrometru, simulace měření vzorků. Tvorba manuálu, příprava na navázání do nadřazené databáze experimentů.
    • Témata řešená ve spolupráci s SÚJV Dubna (Ruská Federace).
      Témata z oblasti jaderné fyziky, vývoje měřicích aparatur, řídicích systémů a provádění experimentů, na pracovišti SÚJV (Spojený ústav jaderných výzkumů, www.jinr.ru).
    • In situ mössbauerovská měřicí cela pro katalytické aplikace.
      Návrh a vývoj měřicí cely pro provádění in situ analýz katalyticky aktivních materiálů pomocí Mössbauerovy spektroskopie. Uzavřená cela (mikroreaktor) s definovanou atmosférou (plyn, teplota, vlhkost, tlak, průtok), adaptace na Mössbauerův spektrometr. Řízení provozu cely, vývoj ovládacího SW, provedení testovacích měření.
    • Pohybové zařízení Mössbauerova spektrometru na bázi piezoprvku.
      Vývoj pohybového zařízení radioaktivního zdroje pro Mössbauerův spektrometr na bázi piezoprvků. Výběr vhodného prvku (materiál, tvar, rozměry) pro realizaci lineárního pohybu, mechanických vibrací, rychlostí 10 mm/s. Specifikace tvaru zadávacího signálu, linearizace spektra, ověření kvality pohybu měřením kalibračních spekter.
    • Elektronický modul pro řízení vibrací piezoelektrického prvku.
      Navrhnout a sestavit elektronický modul pro vhodnou úpravu signálu (zesílení) z generátoru pro řízení vibrací piezoelektrického prvku, výběr vhodného zesilovače, zesílení signálu na min. ± 70 V, napájení, frekvenční charakterizace, proměření vibrací na vybraných prvcích laserovým systémem.
    • Algoritmy automatického hledání píků v mnohakanálovém spektru.
      Ohodnocení současných algoritmů používaných v automatickém hledání píků při analýze mnohakanálových spekter energií pro identifikaci radioaktivních zářičů. Principy fitování píků (pílů úplné absorpce) záření gama, automatické určení intervalu pro fitování (ROI, region of interest), optimalizace na pozadí, určení vlivu záření pozadí, apod. Vytvoření porovnávacího programu na vybraných spektrech. Návrh nového algoritmu.
    • Využití Mössbauerovy spektroskopie v metalurgii.
      Pro aplikace v hutnictví, strojírenství, úpravy ocelí, kalení. apod. identifikace fází jako martenzit, austenit, atd. v různých fázích procesu tvorby a úpravy ocelí, výrobků, obrobků.
    • Metody měření frekvenčních charakteristik piezoelektrických prvků.
      Proměřování frekvenčních charakteristik piezoelektrických prvků pro určení rezonančních frekvencí v rozsahu od jednotek Hz až po desítky kHz. Metody měření pomocí elektrického i mechanického buzení se snímáním vibrací z elektrické odezvy i mechanické výchylky pomocí laserového výchylkoměru. Porovnání metod z pohledu přesnosti, rozlišení, frekvenčního rozsahu, doby měření (sekundy až hodiny), apod.
    • Testování vybraných metod úpravy signálu z detektorů ionizujícího záření.
      Analýza funkce DSP algoritmů pro úpravu signálu z DIZ. Provedení simulačních měření, analýza vlivu algoritmů na zpracovávaný signál, programování v LabVIEW, optimalizace parametrů algoritmů a jejich implementace do aplikačního SW.
    • Měření a regulace vysokého tlaku plynu v průtokové měřicí cele.
      Vývoj a otestování systému pro měření vysokého tlaku plynu v měřicí cele. Definování vhodného senzoru, zjištění provozních charakteristik, propojení s měřicí kartou a aplikací v LabVIEW.
    • Modul ohřevu, měření a regulace vysoké teploty v měřicí cele s průtokem plynu.
      Vývoj a otestování systému pro ohřev měřicí cely se systémem měření a regulace teploty v měřicí cele. Definování vhodného prvku pro ohřev, a měření teploty, zjištění provozních charakteristik, propojení s měřicí kartou a aplikací v LabVIEW.
    • Systém uchycení práškového vzorku v měřicí cele s průtokem plynu.
      Návrh vývoje a otestování systému pro uchycení práškového vzorku, potlačení odnosu vzorku protékajícím plynem v cele, umožnění průchodu záření gama vzorkem a držákem, zajištění přenosu tepla z držáku na vzorek, homogenita vzorku, apod. Provedení testovacích měření.
    • Materiály používané pro izolační okénka kryostatů, pecí a měřicích cel s průtokem plynu se současnou propustností záření gama.
      Provedení studie o používaných materiálech pro okénka, porovnání parametrů plynotěsnosti, teplotní stálosti, prostupnosti záření gama, montáže. Provedení testovacích měření.
    • Měření tepelné vodivosti plynů na vstupu a výstupu měřicí cely s průtokem plynu.
      Vývoj a otestování systému pro měření tepelné vodivosti plynu. Realizace měření na vstupu a výstupu měřicí cely s průtokem plynu, porovnání obou měření, definování rozdílů signálu, kalibrace, zjištění provozních parametrů.
    • Měření vibrací pomocí piezoelektrického akcelerometru.
      Popis principů měření vibrací pomocí piezoelektrických akcelerometrů, charakteristiky senzoru Brüel & Kjær 4508B a jeho zapojení, provedení testovacích měření, vývoj měřicí aplikace v LabVIEW s využitím multifunkční měřicí karty, zpracování dat, vyhodnocení výsledků.
  • Mgr. Jakub Navařík
    • Návrh a realizace miniaturního digitálního osciloskopu pro Mössbauerův spektrometr
      Návrh a realizace elektronického sledování základních funkcí Mössbauerova spektrometru, který je vyvíjen v laboratořích PřF a RCPTM. Mössbauerovy spektrometry jsou, jako velmi významný nástroj pro charakterizaci nanomateriálů, určeny jednak pro použití v našich laboratořích, ale také pro prodej do laboratoří celého světa. Základním parametrem ovlivňujícím kvalitu měření je optimalizace chodu tzv. pohybového zařízení s radioaktivním zářičem. Nabízené téma bakalářské nebo diplomové práce se týká právě sledování tohoto parametru. Výsledkem práce bude elektronický osciloskopický systém se vzdáleným přístupem, který umožní provádět kontrolu a optimalizaci spektrometrů na neomezenou vzdálenost. Student bude navrhovat elektronické zapojení, programovat jednočipový mikropočítač a řídicí aplikaci pro PC v programovacím prostředí LabVIEW.
    • Systém automatického doplňování kapalného dusíku pro nízkoteplotní CEMS
      Návrh a realizace elektronického sledování hladiny kapalného dusíku v chladicí nádrži nízkoteplotního CEMS Mössbauerova spektrometru a automatické spouštění jeho doplňování. Výsledkem práce bude elektronický systém, který na základě sledování hladiny kapalného dusíku automaticky vyhodnotí potřebu doplnit chladicí médium a spustí jeho doplňování, přičemž po dosažení maximální hladiny toto doplňování opět zastaví. V rámci práce bude student pracovat s jednoduchými HW prvky a bude programovat řídicí aplikaci pro PC, v programovacím prostředí LabVIEW.
  • Mgr. Petr Novák
    • Příprava nanočástic oxidu železa tepelným rozkladem FeC2O4·2H2O a jejich charakterizace
      Experimentální příprava různých typů oxidů železa pomocí tepelné dekompozice. Budou testovány různé teploty a podmínky syntézy. Vytvořené nanočástice budou následně studovány a charakterizovány pomocí Mössbauerova spektrometru, SEM atd.
  • Mgr. Milan Vůjtek, Ph.D.
    • Využití skriptování ve skenovacím elektronovém mikroskopu
      Cílem práce je nastudování prostředí pro skriptování obsluhy elektronového mikroskopu a jeho využití pro jednoduché úlohy, např. řiditelné průměrování obrázků u nevodivých vzorků, optimalizace pracovní vzdálenosti při měření s velkým zvětšením apod.
  • Mgr. Lukáš Richterek, Ph.D.
    • Vlastní frekvenční módy Chladniho obrazců
      Cílem práce je studium vlastních frekvencí v rozsahu 100 Hz – 3 000 Hz pro vznik Chladniho obrazců na čtvercové kovové desce pomocí tónového generátoru a reproduktoru. Výstupem by měla být sada frekvencí, při nichž vznikají výraznější vlastní kmity desky s fotodokumentací a videodokumentací.
    • Analemna
      Cílem je zdokumentovat nerovnoměrný roční pohyb Slunce po obloze (buď v Olomouci nebo jiném vybraném stanovišti v ČR) a zkombinovat získané fotografie s teoretickým modelem. Součástí výstupu by měla být i fotodokumentace pozorování.
    • Kalibrace školního spektroskopu Vernier SpectroVis
      Spektrometr ke školnímu měřicímu systému Vernier zobrazí spojité spektrum ovlivněné citlivostí diod detektoru. Cílem práce je proměřit a kalibrovat spektrometr pomocí přesně definovaných zdrojů a sestavit převodní tabulku pro vlnové délky viditelného světla, tak aby bylo možné rekonstruovat např. planckovské spektrum žárovky.
  • Mgr. Jan Říha, Ph.D.
    • Analýza experimentálních dat rotační polarizace a kruhového dichroismu krystalů
    • Optická zobrazení v programu Wolfram Mathematica
  • RNDr. Pavel Pavlíček, Ph.D.
    • Stanovení nejistoty měřeni triangulačních 3D senzorů pomocí počítačové simulace.
      Student by pomocí počítačové simulace určil nejistotu měření 3D senzoru, ktery využívá triangulace. V odborné literatuře je možné najít několik vzorců pro výpočet nejistoty měření. Vzorce byly spočítány různým způsobem a vzájemně se liší. Počítačová simulace by mohla rozhodnout, který vzorec je správný, případně za jakých podmínek může být použit.
  • doc. RNDr. Ondřej Haderka, Ph.D.
    • Použití difrakčních mřížek pro zaostřování optických soustav.
      Difrakční masky jsou účinným nástrojem pro přesné zaostření např. menších astronomických dalekohledů jak pro vizuální tak i pro fotografické použití. Práce provede rešerši současného stavu v použití zejména Hartmanových a Bahtinovových masek, simulaci difrakčního obrazce v okolí ohniskové roviny pomocí počítače a srovnání s experimentálně získanými daty. Dále se bude zabývat optimalizací tvaru masky, vlivem seeingu, defokusace, barevné vady, případně jiných difraktivních elementů.
    • Detektory s rozlišením počtu fotonů.
      Rešerše různých přístupů k detekci slabých fotonových polí s rozlišením v počtu fotonů následovaná experimentálním srovnáním některých typů detektorů, které jsou k dispozici v laboratoři kvantové a nelineární optiky ve SLO, např. smyčkových detektorů, hybridního detektoru, MPPC, iCCD a EM-CCD kamer.
  • Mgr. Karel Lemr
    • Počítačová implementace filtrů pro digitální fotografii.
      Digitalizace obrazu umožňuje realizovat celou řadu zajímavých efektů při následném zpracování. Lze například dodatečně simulovat barevné nebo jiné filtry. Cílem práce bude vytvoření programu implementujícího vybrané barevné a jiné efekty a provádějícího užitečné zpracování digitálního obrazu.
    • Sestavení optické soustavy pro mikrofotoluminiscenci.
      Měření fotoluminiscence, tedy světelného vyzařování, je jednou z významných metod při studiu mnoha chemických látek nebo materiálů. Své uplatnění nachází i v oblasti výzkumu nanočástic. Cílem bakalářské práce je sestavení optické soustavy umožňující měření emise světla z jednotlivých nanostruktur (např. kvantových teček, nanokrystalů nebo nanovláken). Práce se sestává jak z konstrukce optického uspořádání a dále pak následného měření fotoluminiscence vybraných nanostruktur.
    • Měření fluorescence při ultranízkých koncentracích.
      Schopnost odhalit i stopové množství vybraných chemických látek je klíčová v mnoha oblastech lidského zkoumání (např.: medicína, hygiena nebo materiálový výzkum). Cílem této bakalářské práce bude optimalizace parametrů jednofotonového detektoru a optické soustavy s cílem co nejpřesnějšího měření co nejnižší koncentrace fluoroforu (látky vykazujících fluorescenci) v roztoku.
  • Mgr. Antonín Černoch, Ph.D.
    • Konstrukce polarimetru.
      Polarimetr je zařízení pro určení polarizačního stavu světla. Tato práce by zahrnovala sestrojení takového zařízení v kompaktní formě včetně vytvoření softwaru pro vyhodnocení výsledků. Konstrukce se sestává z rotující fázové destičky, polarizátoru a detektoru. Detektor by byl volen podle intenzity dopadajícího záření (klasické intenzity nebo jednotlivé fotony). V současné době sice jsou polarimetry komerčně dostupné, jen jejich pořizovací cena několikanásobně převyšuje hodnotu jednotlivých komponent.
    • Dvoufotonová polarizační analýza.
      Dvoufotonová polarizační analýza se uplatňuje při kontrole funkčnosti kvantových procesů, které používají dvojici korelovaných fotonů k přenosu informace zakódované do polarizačního stavu. V současné době se nejčastěji používá projekční měření, tj. pomocí dvou fázových destiček (čtvrt a půlvlnné) a polarizátoru se měří poměrné zastoupení detekčních událostí v trojici vzájemně ortogonálních bází (horizontální a vertikální, diagonální a antidiagonální lineární polarizace, levotočivá a pravotočivá kruhová polarizace). Tato analýza se provádí na obou výstupních ramenech, přičemž se zaznamenávají současné detekce (koincidence) značící detekci časově korelovaného páru fotonů. Z počtu koincidencí pro všech 36 polarizačních kombinací se potom odhadne taková matice hustoty dvoufotonového stavu nejvíce odpovídající naměřeným hodnotám. Úkolem této práce by bylo zefektivnění tohoto postupu, který je nyní velmi časově náročný. Předpokladem je dobrá znalost programování.
  • doc. RNDr. Jan Soubusta, Ph.D.
    • Moderní zdroje fotonových párů.
      V posledním desetiletí se pro nelineární procesy začaly používat fotonické struktury, které nahrazují objemové nelineární krystaly. Jedním typickým představitelem jsou periodicky pólované materiály, ve kterých se vytvoří periodická mřížka s typickou periodou 5-15 μm. Tyto fotonické struktury mohou sloužit k účinné generaci druhé harmonické, nebo obráceně ke generaci fotonových párů s korelovanými vlastnostmi. Studium těchto vzorků je perspektivní s ohledem na jejich potenciální možnosti pro budoucí aplikace.
  • doc. RNDr. Jan Peřina, Ph.D.
    • Měření statistik optických polí
      Budeme se zabývat fotonovými statistikami optických polí, tvořených zejména fotonovými páry. Taková pole vykazují mnoho zajímavých neklasických vlastností využitelných v mnoha fyzikálních experimentech i metrologii. Téma je založeno na kombinaci experimentálního a teoretického přístupu.
    • Metrologie s fotonovými páry.
      Práce podá přehled experimentálních technik, které využívají kvantových korelací fotonových párů pro zvýšení přesnosti fyzikálních měření nebo pro provedení měření jinými metodami nedostupných, např. měření absolutní kvantové účinnosti. Pozornost bude rovněž věnována technikám redukce šumu na základě kvantových korelací.
    • Generace fotonových párů v nelineárních vrstevnatých prostředích.
      Nelineární dielektrické a metalo-dielektrické vrstvy představují perspektivní zdroje kvantově korelovaných fotonových párů s proměnlivými vlastnostmi. Budeme modelovat takové struktury a hledat souvislosti mezi jejich charakteristikami a vlastnostmi fotonových párů. Budeme se zabývat využitím emitovaných fotonových párů v různých oblastech fyziky.
  • Mgr. Bc. Jiří Svozilík, Ph.D. Ph.D.
    • Kvantová náhodná procházka a její aplikace
      Kvantová náhodná chůze nachází uplatnění při popisu mnoha rozdílných fyzikálních a biologických procesů, jako je například absorpce a zpracování světla ve fotosyntéze nebo popis aktivity lidského mozku. Dynamika takového systému pak úzce souvisí s jeho propojením s okolím, jenž vede obecně ke ztrátě koherence. Cílem této práce je prostudování vlivů různých zdrojů dekoherence na studovaný systém.
    • Šíření fotonů ve vázaných neuspořádaných vlnovodech
      Vlnovodné optické struktury umožňují efektivně vést a směrovat šířící se fotony od jejich zdroje k místu jejich detekce. Vzájemná vazba mezi vlnovody otevírá možnost simulovat jiné fyzikální systémy. Cílem dané práce je numerické modelování šíření částečně koherentních fotonů za podmínek statické a dynamické neuspořádanosti přítomné v systému.
       

Typické okruhy témat:

  • Nanotechnologie (mikroskopické techniky, tvorba nanostruktur)
  • Mössbauerova spektroskopie
  • Konstrukce a realizace měřicích zařízení, programování měřicích systémů
  • Experimentální a teoretické kvantové zpracování informace
  • Experimentální a teoretická nelineární optika

 

PřílohaVelikost
Prezentace témat SLO (PDF)3.49 MB