- Detekce kosmického záření v letadle
- Fourierův zubař: prostorová filtrace a diagnostika laserových svazků
- Medical Image Registration
- Natáčení experimentů
- Gelová dozimetrie
- The Art of Seeing Through Objects: Computed Tomography Scanning and 3D Visualization
- Validace (testování) nezávislé výkonové ochrany reaktoru
- Jak určit emisi radionuklidového zdroje neutronů metodou manganové lázně
- Co nám oční pohyby prozradí o strategiích žáků při řešení nejen fyzikálních úloh?
- Produkce Z bosonu v simulovaných p+p srážkách
- Studium produkce podivných jader
- Studium produkce charmovaných mezonů
- Simulace provozu JE typu VVER-440
- Simulace provozu JE typu ABWR
- Rentgenová mikro-tomografie
- Prohledávání stavových prostorů aneb jak nezabloudit v bludišti
- Atmosféra pod lupou: Radioaktivní otisky Země a vesmíru
- The Future of Quantum Medicine
- Analýza provozu jaderného reaktoru prostřednictvím simulátoru CoSi
- Stavba modelů makromolekul z difrakčního experimentu na synchrotronu
- Od elektronů k vlastnostem materiálů: Kvantové simulace metodou ab-initio
- Vliv zbytkových napětí na pevnost 3D tištěné hliníkové slitiny
- Luminiscence: Odhalení krás luminiscence na základě jednoduchých experimentů
- Kapalinová extrakce elektrochemicky ovlivněného zlata
- Plazmové leptání polymerních materiálů
- Hans Bethe a subvlnová difrakce: numerické studium dipólové radiace kruhové apertury
- Měření výkonu na školním reaktoru VR-1
- Kalibrační křivka regulační tyče - jak se řídí jaderný reaktor?
- Postav si svůj reaktor: Neutronické výpočty reaktoru VR-1
- Zlepšení elektrických vlastností křemíkových stripových senzorů pro vnitřní dráhový detektor experimentu ATLAS
- Kvantové korelace ve službách kryptografie
- Když se přeruší optický kabel, aneb jak fungují optická vlákna?
- Dálkové měření vzdálenosti pomocí laserového paprsku (LIDAR)
- Může příliš mnoho chladiva v jaderném reaktoru vadit?
- Jak neutronové zrcadlo ovlivňuje chod reaktoru?
- Domácí spektrometr: Věda na dosah ruky
- Radioaktivita pod drobnohledem spektrometru záření gama
- Umělá inteligence proti malárii: jak naučit počítač rozpoznat nemoc z kapky krve
- Ostře sledované tramvaje
- Detekce magnetických ostrovů na tokamaku GOLEM
- Měření Planckovy konstanty
- Počítačové algebraické systémy a jejich aplikace (nejen) ve fyzice
- Mediální obraz politických stran v českých médiích
- Demonstrace kvantové podstaty světla
- Únava kovů vyrobených elektronovým 3D tiskem
- Počítačová 3D grafika na AI způsob
- Řádkovací elektronová mikroskopie v materiálové praxi
- Miony tě neminou
- Co nám prozradí světlo o životě molekuly?
- Mechanické vlastnosti aditivně vyrobených materiálů: tahat či ohýbat?
- Molekulární dynamika aneb jak sledovat materiál atom po atomu
- Radiální transport v plazmatu: experimentální měření na tokamaku GOLEM
- Výbojkově čerpaný neodymový laser se zesilovačem – generace druhé harmonické frekvence
- Najde se partner pro každého? Matematika párování
- Lambův posun: jak vakuum prokazatelně přestalo být "ničím"
- Banachova věta o pevném bodě aneb proč problémy mají řešení
- Chemické změny v důsledku ozáření – radiační chemie a fotochemie
- Měření odrazu protonů/alfa částic od zlaté vrstvy – částicový billiard s Van de Graaffovým urychlovačem
- Tekuté kovy v kostce - pro divertor v termojaderném reaktoru
- Detekce fotonů pomocí křemíku
- Cestující plamen – studium excitabilních médií
- Jak ucho vytváří zvuk: nástroj pro diagnostiku sluchu
Detekce kosmického záření v letadle
Zajímá vás, čemu jsou vystaveni astronauti nebo lidé cestující letadlem? Co to znamená pro výpravy do vesmíru, naše letní dovolené nebo zdraví pilotů? V tomto projektu se seznámíte s kosmickým zářením během skutečného letu letadlem a sami si vyzkoušíte práci s detektory ionizujícího záření. Ukážeme si, jak lze tuto neviditelnou radiaci měřit. Společně budeme zkoumat, jak se její intenzita mění s nadmořskou výškou. Pokusíme se najít optimální letovou hladinu z pohledu radiační bezpečnosti. Prozkoumáme, co všechno může měření ovlivnit a ukážeme si, jak se všechny tyto znalosti využívají v praxi. Dále se seznámíme s riziky a účinky ionizujícího záření, vysvětlíme si principy radiační ochrany a zjistíme, čeho se naopak obávat nemusíme. Dozvíme se také, proč záření nemusí jen škodit, ale dnes často pomáhá zdraví a životy i zachraňovat .
Školitel: Ing. David John
Kontakt na školitele: johndavi@fjfi.cvut.cz, 602 589 964
Pracoviště: Katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření FJFI
Místo srazu v neděli v 10:00: Oddělení dozimetrie záření, Na Truhlářce 39/64, 180 00 Praha 8 – Libeň
Specifické požadavky: souhlas zákonného zástupce s účastí na letu pro nezletilé osoby
Speciální upozornění: let letadlem proběhne již v neděli a přijdete tak o část úvodního programu akce
Fourierův zubař: prostorová filtrace a diagnostika laserových svazků
Projekt Fourierův zubař vás zavede do světa Fourierovy optiky a ukáže, jak lze laserový svazek rozložit na jeho prostorové frekvence. Dozvíte se, že čočka dokáže v ohniskové rovině sama vytvořit Fourierův obraz, ve kterém se odděluje základní tvar paprsku od jeho jemných detailů. Prakticky si vyzkoušíte, jak pinhole filtr paprsek vyhladí a jak dark-field clona zvýrazní i ty nejmenší nepravidelnosti. Během projektu si sestavíte vlastní experiment na úpravu profilu laserového svazku a zároveň si celý proces nasimulujete v Matlabu. Získané poznatky mají přímý přesah do praxe: prostorová filtrace a diagnostika patří mezi klíčové nástroje ve výkonných laserových systémech po celém světě.
Školitelka: Ing. Tereza Nováková
Kontakt na školitelku: novakt54@cvut.cz, 721 418 572
Pracoviště: Eli Beamlines, Za Radnicí 835, 252 41 Dolní Břežany
Místo srazu v pondělí v 9:00: Stanice metra Kačerov, autobusová zastávka linky 333
Specifické požadavky: občanský průkaz, vlastní počítač
Medical Image Registration
Medical Image Registration is a computational technique used to align two or more medical images so that the same anatomical structures correspond to each other. By bringing these images into the same spatial coordinate system, clinicians and researchers can compare anatomical and functional information more accurately. Image registration plays a crucial role in many areas of medicine, including disease diagnosis, treatment planning, image-guided surgery, and follow-up monitoring. It is particularly important in radiation therapy, where precise alignment of medical images ensures that radiation is delivered accurately to the tumor while minimizing exposure to surrounding healthy tissues.
There are two main types of medical image registration. Rigid Image Registration (RIR) assumes that the body or anatomical structures behave as a solid object, allowing only translations and rotations to align the images. In contrast, Deformable Image Registration (DIR) accounts for more complex anatomical changes, such as organ motion, deformation, or patient positioning differences.
The proposed educational program will introduce students to the fundamental principles of medical image registration through a combination of theoretical explanations and practical demonstrations. The theoretical component will explain how registration algorithms work and why they are essential for modern medical imaging workflows. Real examples from clinical practice will be presented to illustrate how image registration improves treatment accuracy and supports decision-making in radiation therapy.
In the practical component, students will have the opportunity to perform their own image registrations using both professional and open-source software tools. Specifically, they will work with RayStation, a clinical treatment planning system used in radiation therapy, and 3D Slicer, an open-source platform widely used for medical image analysis. Using anonymized real patient imaging data, students will apply registration techniques.
A key part of the project will focus on validation, which is essential for ensuring that the registrations are accurate and clinically meaningful. Students will evaluate their results using both qualitative and quantitative methods. Through these methods, students will gain a deeper understanding of how image registration accuracy is assessed and why validation is critical in medical applications.
Školitel: MSc. Panagiotis Alafogiannis
Kontakt na školitele: alafopan@cvut.cz, 774 144 426
Pracoviště: Katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření, Břehová 7, 115 19 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:00: In front of the CTU building in Břehová 7, 110 00 Praha 1
Specifické požadavky: Own computers are more than welcome, but it is not mandatory. In case of using own laptops, the software of 3D-Slicer should be downloaded and installed (https://download.slicer.org)
Natáčení experimentů
Zažij fakultu pohledem přes objektiv.
Školitelka: RNDr. Věra Krajčová, Ph.D.
Kontakt na školitelku: vera.krajcova@cvut.cz, 777 070 922
Pracoviště: Katedra fyziky FJFI, Břehová 7, 110 00 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:00: Břehová 7, 2. patro před dveřmi 220
Gelová dozimetrie
Jak můžeme působení ionizujícího záření vidět na vlastní oči? Vyrobíme si gelový dozimetr, který po ozáření mění barvu. V rámci miniprojektu připravíme radiochromní integrální chemický dozimetr FeXO (Frickeho dozimetr s xylenolovou oranží) a pomocí absorpční spektrometrie převedeme změnu barvy na čísla. Necháme dozimetr ozářit různými dávkami ionizujícího záření a budeme pozorovat odpovídající změnu barvy.
Školitelka: Ing. Kateřina Pilařová, Ph.D.
Kontakt na školitelku: katerina.pilarova@fjfi.cvut.cz, 607 659 008
Pracoviště: Katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření FJFI, Břehová 7, 110 00 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:00: ve 2. patře na chodbě u hlavního schodiště
The Art of Seeing Through Objects: Computed Tomography Scanning and 3D Visualization
Computed Tomography (CT) is nowadays an important tool in healthcare and industrial non-destructive testing. But what exactly is it, how does it work? The aim of this project is to learn about the principles of CT imaging. After a short introduction to the lab and the basics of computed tomography, you will select an object of your choice and calculate the appropriate scan parameters to capture it in high resolution. You will then interactively post-process the collected data, reconstruct the hidden interior, and finally bring it to life as a 3D visualization, which we will then turn into a real physical object using our 3D printer.
Školitel: MSc. Noah Rouven Schäfer
Kontakt na školitele: noah.schafer@cvut.cz, 244 105 131
Pracoviště: Ústav technické a experimentální fyziky, Husova 240/5, 110 00 Staré Město
Místo srazu v pondělí v 9:00: On the opposite of the Břehová building, below the tree.
Validace (testování) nezávislé výkonové ochrany reaktoru
Validace je black box testování systému, kde vstupní signál je simulovaný a odpovídající výstup je porovnáván. Nezávislá výkonová ochrana reaktoru je součást jeho ochranného systému a poskytuje jeho výkonovou ochranu. Když výkon reaktory překročí daný bezpečnostní limit, reaktor se odstavuje (SCRAM, logika 2 ze 3). Systém používá bórovou komoru, která pracuje v impulzním režimu, systém provádí diskriminace neutronového signálu, měří frekvenci neutronových impulzů z komory a vypočítává výkon (delší čas sumování impulzů) a rychlost změny výkonu. Potom jsou výkon a rychlost změny výkonu porovnávány s bezpečnostními limity. Když výkon nebo rychlost změny výkonu překročí bezpečnostní limity, je generován bezpečnostní signál (rozpojení bezpečnostního relé).
Testování systému je založeno na signálovém generátoru, který generuje impulzy místo neutronové komory. Průběh z generátor může být různý (viz dále) pro simulaci provozu reaktoru. Generátor je připojen ke vstupu systému nezávislé výkonové ochrany. K výstupu systému je pak připojen počítač. Počítač se speciálním software čte data ze systému (formát dat bude vysvětlen během akce) a provádí jejich vyhodnocování. Typicky, výkon a rychlost změny výkonu jsou zpracovávány. Počítač také vyhodnocuje stav bezpečnostního relé pro odstavení reaktoru. Dále počítač generuje dokument o průběhu testování.
Testování bude prováděno s lineárním nebo exponenciálním zvyšováním výkonu (frekvence), se změnami frekvence v krocích a s postupným zvyšováním nebo krokovým zvyšováním rychlosti změny výkonu pro testování odstavení reaktoru.
Školitel: doc. Ing. Martin Kropík, CSc.
Kontakt na školitele: martin.kropik@fjfi.cvut.cz, 603 871 795
Pracoviště: Katedra jaderných reaktorů FJFI, V Holešovičkách 747/2, 180 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí ve 13:00: Místnost L145, těžké laboratoře, budova Troja
Poznámka: Účastníci tohoto projektu se mohou účastnit i projektu "Měření výkonu na školním reaktoru VR-1", který probíhá v pondělí mezi 9:00-12:00.
Jak určit emisi radionuklidového zdroje neutronů metodou manganové lázně
Účastníci se seznámí s různými zdroji neutronů, bude jim vysvětlen princip metody manganové lázně a tuto metodu si prakticky vyzkoušejí při stanovení emise radionuklidového zdroje neutronů. V rámci projektu se naučí pracovat nejen s manganovou lázní, ale i gamaspektrometrickým detekčním systémem a naučí se stanovit aktivitu kapalného vzorku.
Školitel: Ing. Jan Rataj, Ph.D.
Kontakt na školitele: jan.rataj@fjfi.cvut.cz, 770 129 063
Pracoviště: Katedra jaderných reaktorů FJFI, V Holešovičkách 747/2, 180 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: Před budovou těžkých laboratoří v areálu MFF Troja.
Specifické požadavky: Minimální věk 16 let a občanský průkaz u sebe.
Co nám oční pohyby prozradí o strategiích žáků při řešení nejen fyzikálních úloh?
V rámci miniprojektu budete oční kamerou (eyetrackerem) sledovat osoby, jak řeší fyzikální úlohy s výběrem odpovědi (nebo se učí z učebnice, pracují s grafem, podle Vaší preference). Seznámíte se s tím, jak eyetracker pracuje nejen po technické stránce, ale dozvíte se i jaká psychologie se za očními pohyby skrývá. Nasbíráte si data od několika účastníků a vygenerujete si typické výstupy dat z oční kamery, která se pokusíte interpretovat.
Školitelka: RNDr. Martina Kekule, Ph.D.
Kontakt na školitelku: martina.kekule@seznam.cz, 776 704 984
Pracoviště: Katedra didaktiky fyziky MFF UK, V Holešovičkách 747/2, 180 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: U vrátnice ve vestibulu hlavní budovy A (malá přízemní budova hned vedle vysoké).
Produkce Z bosonu v simulovaných p+p srážkách
Slabý neutrální proud (např. přeměnu elektronů na miony) lze reprezentovat existencí bosonu Z, na který se podíváme blíže. Nejdříve nás omráčí proud vařící páry, jak nahlédneme pod pokličku analytickému výpočtu takového procesu a pak zcela odpočinkově spustíme program, který to udělá za nás.
Školitelé: doc. Ing. Miroslav Myška, Ph.D. a Ing. Ota Zaplatílek
Kontakt na školitele: miroslav.myska@fjfi.cvut.cz (771 276 638), ota.zaplatilek@cvut.cz (721 051 666)
Pracoviště: Katedra fyziky FJFI, Břehová 7, 115 19 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:00: Břehová 7, vrátnice
Specifické požadavky: Předchozí zkušenost s programováním není nutná. Základní znalost C++ (např. jednoduchá syntaxe) však může usnadnit porozumění praktické části projektu.
Studium produkce podivných jader
Atomové jádro tvoří proton a neutron. To dnes každý ví. Ale co tvoří takové podivné jádro, tzv. hyperjádro? Co je to hyperon? Jakými způsoby a v jakých procesech dokážeme tyto hyperony, a potažmo hyperjádra, produkovat? A jakou roli hrají při našem zkoumání zákonitostí přírody? Na tyto a další otázky se pokusíme najít adekvátní odpovědi. Přitom zabrousíme do tajů kvarkového modelu, kvantové elektrodynamiky a kvantové chromodynamiky a seznámíme se s pravidly pro konstrukci Feynmanových diagramů na nejnižší úrovni. Cílem miniprojektu bude seznámit se s teoretickým modelem pro popis produkce hyperonů a provést vlastní jednoduché výpočty pozorovatelných veličin.
Školitel: Ing. Dalibor Skoupil, Ph.D.
Kontakt na školitele: skoupil@ujf.cas.cz, 776 055 192
Pracoviště: Oddělení teoretické fyziky, Ústav jaderné fyziky AV ČR, Řež, Hlavní 130, Řež 250 68
Místo srazu v pondělí v 9:15: Před recepcí ústavu v Řeži v 9:15 (ideální spojení je vlakem linky S4 s odjezdem z Masarykova nádraží v 8:40).
Specifické požadavky: Účastníci musí být alespoň 15 let staří první den miniprojektu a musí mít s sebou fyzicky občanský průkaz každý den miniprojektu, aby byli vpuštěni do areálu.
Studium produkce charmovaných mezonů
Charm kvark, který patří do druhé generace kvarků, je nejlehčím z trojice těžkých kvarků. Částice s tímto kvarkem se mohou manifestovat jako tzv. charmonia (vázané stavy jednoho charm kvarku a příslušného antikvarku) anebo tzv. open-charm hadrony, obsahující jeden či více charm kvarků. Kromě těchto částic však bylo pozorováno také několik stavů, které obsahují charm kvark, ale nelze je interpretovat jako konvenční hadrony tradičního kvarkového modelu. Takové stavy nazýváme ,,exotické hadrony" a patří mezi ně například tetrakvarky, pentakvarky či hadronové molekuly. Cílem miniprojektu bude seznámení se s problematikou ,,exotických hadronů" a zejména pak zrozením, smrtí a opětovným vzkříšením pentakvarků. Pomocí existujícího kódu studenti provedou výpočty účinného průřezu fotoprodukce D-mezonů - procesu, v němž právě pentakvarky mohou vznikat jako intermediální stavy a silně ovlivňovat účinné průřezy.
Školitel: Ing. Dalibor Skoupil, Ph.D.
Kontakt na školitele: skoupil@ujf.cas.cz, 776 055 192
Pracoviště: Oddělení teoretické fyziky, Ústav jaderné fyziky AV ČR, Řež, Hlavní 130, Řež 250 68
Místo srazu v pondělí v 9:15: Před recepcí ústavu v Řeži v 9:15 (ideální spojení je vlakem linky S4 s odjezdem z Masarykova nádraží v 8:40).
Specifické požadavky: Účastníci musí být alespoň 15 let staří první den miniprojektu a musí mít s sebou fyzicky občanský průkaz každý den miniprojektu, aby byli vpuštěni do areálu.
Simulace provozu JE typu VVER-440
V rámci přednášky budou nejdříve popsány jaderné elektrárny typu VVER-440 (např. JE Dukovany) a teoretické principy jejich řízení. Při cvičení na PC simulátoru si účastníci vyzkouší provoz a řízení tohoto typu elektráren při normálních i havarijních situacích.
Školitel: Ing. Dušan Kobylka, Ph.D.
Kontakt na školitele: dusan.kobylka@fjfi.cvut.cz, 770 128 806
Pracoviště: Katedra jaderných reaktorů FJFI, V Holešovičkách 747/2, 180 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: Hlavní vrátnice v areálu V Holešovičkách 2.
Simulace provozu JE typu ABWR
V rámci přednášky budou nejdříve popsány jaderné elektrárny typu ABWR (nejmodernější varný reaktor Generace III, instalovaný ve dvou blocích na elektrárně Kashiwazaki Kariwa) a teoretické principy jejich řízení. Při cvičení na PC simulátoru si účastníci vyzkouší provoz a řízení tohoto typu elektrárny při normálních i havarijních situacích.
Školitel: Ing. Dušan Kobylka, Ph.D.
Kontakt na školitele: dusan.kobylka@fjfi.cvut.cz, 770 128 806
Pracoviště: Katedra jaderných reaktorů FJFI, V Holešovičkách 747/2, 180 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: Hlavní vrátnice v areálu V Holešovičkách 2.
Rentgenová mikro-tomografie
Seznámíme se s možnostmi rentgenové tomografie, která umožňuje nahlédnout do vnitřku věcí. Na špičkovém mikrotomografu (XRadia Versa 610), kterému se někdy říká i rentgenový mikroskop naměříme zajímavy vzorek, pak z více jak tisíce jednotlivých transmisních snímků vytvoříme 3D objekt, který dále podrobíme analýze v programu Dragonfly. Po dohodě je možné přinést vlastní vzorek.
Školitelé: Ing. Jan Drahokoupil, Ph.D. a Ing. Miroslav Lebeda
Kontakt na školitele: jandrahokoupil@seznam.cz (770 129 905), lebeda@fzu.cz (266 052 996)
Pracoviště: Fyzikální ústav, AVČR, Pod Vodárenskou věží 1, Praha 8, Ládví
Místo srazu v pondělí v 9:00: Na vrátnici hlavní budovy Fyzikálního ústavu AV ČR v bodově na Slovance (vchod do budovy z ulice Pod Vodárenskou věží 1)
Prohledávání stavových prostorů aneb jak nezabloudit v bludišti
Celou řadu problémů je možné popsat pomocí stavových prostorů. V miniprojektu si ukážeme, jak takové prostory vypadají a jak nám může jejich prohledávání pomoci se řešením těchto problémů. Odvodíme a porovnáme dvě základní metody prohledávání (do šířky a do hloubky) a pak tyto základní metody obohatíme zavedením heuristik, které nám urychlí nalezení řešení. Praktickým výstupem miniprojektu bude program, který nalezne cestu z bludiště.
Školitel: Ing. Vladimír Jarý, Ph.D.
Kontakt na školitele: jaryvlad@cvut.cz, 721 361 793
Pracoviště: Katedra softwarového inženýrství FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 9:00: Vrátnice budovy Trojanova 13
Specifické požadavky: Doporučuji vlastní notebook, znalost základů programování (Python) vítaná.
Atmosféra pod lupou: Radioaktivní otisky Země a vesmíru
Prakticky si vyzkoušíte měření a vyhodnocení radioaktivity v ovzduší tak, jak se standardně provádí v rámci Radiační monitorovací sítě ČR. Odeberete vzorek aerosolu a proměříte ho citlivým HPGe spektrometrem. Ve spektru si ukážeme radionuklidy pocházející ze zemské kůry i důkazy o interakcích kosmického záření s prvky přítomnými v atmosféře. Zjistíte, proč je třeba měření přesně načasovat vzhledem k poločasům přeměny sledovaných radionuklidů, a nakonec získaná data propojíte se zjednodušeným atmosférickým modelem a pokusíte se zpětně určit, odkud k nám sledovaná vzduchová hmota přicestovala. Projekt kombinuje měření, analýzu dat a základní aplikaci atmosférického modelování.
Školitelé: Ing. Mahulena Kořistková a Ing. Miroslav Hýža, Ph.D.
Kontakt na školitelku: mahulena.koristkova@suro.cz, 605 297 242
Pracoviště: Státní ústav radiační ochrany, v.v.i., Bartoškova 1450/28
Místo srazu v pondělí v 9:00: Recepce hlavní budovy SÚRO, Bartoškova 1450/28
The Future of Quantum Medicine
How are doctors and engineers reshaping the future of patient care?
Modern medicine is, at its core, a discipline of problem solving: identifying a health issue, determining the best solution, working closely with the patient, and drawing on the collective knowledge of physicians and the wider medical community. What is often overlooked is that many of the tools used in medicine today were created by physicists. Quantum sensing is a perfect example.
Medical professionals routinely rely on technologies—such as CT or MRT scanners—that they may not fully understand at the level of physical principles, yet they know how to interpret the results and apply them to patient care. As quantum science, quantum sensing, and quantum computing mature to the point where they can be integrated into clinical practice, the emergence of quantum medicine becomes an exciting and natural next step.
Participants in this internship will explore cutting edge developments in quantum medicine, including: applications of electric and magnetic fields in diagnostics and therapy; exploring of new diagnostic methods in advanced laboratory settings. These technologies allow us to frame new scientific questions—questions that could not even be articulated before—and that is perhaps the most thrilling aspect of this field. For an introduction to the topic, you may watch one of my online lectures.
Školitel: doc. Vitali Zablotski, DrSc
Kontakt na školitele: zablot@fzu.cz, 266 052 436
Pracoviště: Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i., Na Slovance 1999/2 182 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: FZU Main building, entrance. Na Slovance 1999/2, 182 00 Praha 8
Specifické požadavky: Own computer
Analýza provozu jaderného reaktoru prostřednictvím simulátoru CoSi
Jaderný reaktor je komplexní fyzikálně-chemický systém, který se během provozu neustále vyvíjí a mění. Během dvou dnů získáš teoretické znalosti o provozu jaderného reaktoru, jeho zpětných vazbách, systému kontroly a řízení i o testech, které je nutné provést před uvedením reaktoru na plný výkon. To vše si navíc budeš moci prakticky vyzkoušet na simulátoru CoSi, který je provozován na Katedře jaderných reaktorů. V průběhu kurzu provedeme sérii měření na simulátoru a vysvětlíme si, proč se reaktor chová odlišně na začátku a na konci palivové kampaně. Budeš mít možnost samostatně ovládat regulační orgány, měnit koncentraci boru i výkon reaktoru. Zároveň si ukážeme, proč není možné dosáhnout podmínek, které vedly k nehodě v Černobylské jaderné elektrárně v roce 1986. Neváhej a registruj se!
Školitel: Ing. Pavel Suk, Ph.D.
Kontakt na školitele: pavel.suk@cvut.cz, 774 291 993
Pracoviště: Katedra jaderných reaktorů FJFI, V Holešovičkách 747/2, 180 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: V Holešovičkách 747/2, u Hlavní vrátnice
Stavba modelů makromolekul z difrakčního experimentu na synchrotronu
Difrakce (rozptyl) na krystalech je jedna ze dvou nejběžněji používaných metod zjišťování struktury biologických molekul. To nám umožňuje pochopit složité molekulární mechanismy, molekulární motory a další buněčné procesy. V projektu vyhodnotíme difrakční záznamy dvou molekul, stanovíme rozložení elektronů v 3D prostoru a postavíme modely molekul dle experimentálních dat.
Školitel: prof. Ing. Petr Kolenko, Ph.D.
Kontakt na školitele: kolenpe1@cvut.cz, 770 130 060
Pracoviště: Katedra inženýrství pevných látek FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 9:00: Vrátnice budovy Trojanova.
Od elektronů k vlastnostem materiálů: Kvantové simulace metodou ab-initio
Jak předpovědět chování materiálu, který ještě nikdo nevyrobil? Odpovědí jsou ab-initio výpočty. V tomto projektu se naučíte modelovat pevné látky na nejzákladnější úrovni pomocí kvantové mechaniky elektronů. Pouze se znalostí pozic atomů v krystalografické mřížce určíte vlastnosti běžných materiálů, jako jsou kovy, polovodiče či soli. Cílem projektu je nahlédnout, jak kvantový svět elektronů určuje makroskopické vlastnosti materiálů. K simulacím využijete profesionální programový balík WIEN2k, který patří k celosvětové špičce v oblasti výpočtů elektronové struktury a moderního materiálového výzkumu.
Školitel: Mgr. Jaroslav Hamrle, Ph.D.
Kontakt na školitele: jaroslav.hamrle@fjfi.cvut.cz, 774 181 826
Pracoviště: Katedra inženýrství pevných látek FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 9:00: Vstup do budovy FJFI, Trojanova 13
Vliv zbytkových napětí na pevnost 3D tištěné hliníkové slitiny
Každý materiál má tzv. mez pevnosti, která se udává v jednotkách Pascal. Pokud zatěžujeme materiál vnější tahovou silou, působí na něj tzv. vložená mechanická napětí. Jejich velikost můžeme vypočítat jako podíl působící síly a plochy, na kterou síla působí, jejich jednotkou je také Pascal. Pokud překročíme při tomto zatěžování mez pevnosti, dojde k destrukci tělesa z daného materiálu. V tělese dále působí tzv. zbytková napětí, to jsou napětí, která se vyskytují v tělese bez působení vnějších sil. Jejich jednotkou je opět Pascal. Mechanické napětí jako fyzikální veličina je tenzor druhého řádu, tedy v trojrozměrném prostoru má 9 složek, z toho 6 nezávislých. Pokud napětí působí ve stejném směru, můžeme jejich hodnoty sčítat. Je snadné si tedy představit, že pokud působí v tělese tlaková zbytková napětí (záporné hodnoty), vnější působící tahovou silou nejdříve musíme „překonat“ zbytková napětí, tím fakticky dochází ke zvýšení meze pevnosti. A naopak pokud v tělese působí tahová zbytková napětí (kladné hodnoty), dochází tím fakticky ke snížení meze pevnosti daného materiálu.
3D tisk neboli aditivní výroba (anglicky 3D printing neboli additive manufacturing (AM)) je proces tvorby třídimenzionálních pevných objektů z digitálního. V aditivních procesech je objekt vytvořen postupným pokládáním souvislých vrstev materiálu. Tento přístup nám umožňuje vytvořit tvarově složité vzorky, které by jinak bylo velmi složité a nákladné vyrobit.
Účastník se seznámí s vybavením Laboratoře strukturní rentgenografie na Katedře inženýrství pevných látek, která je součástí Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské Českého vysokého učení technického v Praze. Zkusí si vytvořit virtuální 3D objekt, který si pak i z plastu vytiskne na 3D tiskárně. Na rentgenovém difraktometru určí zbytková napětí 3D vytisknuté hliníkové slitiny, která se používá nejen v leteckém průmyslu. Na závěr proběhne diskuse nad výsledky a jejich zpracování.
Školitel: Ing. Karel Trojan, Ph.D.
Kontakt na školitele: karel.trojan@fjfi.cvut.cz, 778 529 853
Pracoviště: Katedra inženýrství pevných látek FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 9:00: vrátnice budovy Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Luminiscence: Odhalení krás luminiscence na základě jednoduchých experimentů
Tento projekt je zaměřen na prozkoumání luminiscenčních vlastností, jejichž principy si studenti vyvodí na základě pozorování u provedených experimentů pomocí tzv. badatelsky orientované výuky. Detailně se seznámí s teoretickými principy fosforescence a fluorescence, zhášení nebo excitacemi s využitím záření o různé energii. V projektu na studenty čeká například tvorba fosforeskující zkumavky, extrakce chlorofylu, pozorování luminiscencí běžných věcí okolo nás…
Školitel: Ing. Ondřej Holas
Kontakt na školitele: holason1@cvut.cz, 725 820 874
Pracoviště: Katedra jaderné chemie FJFI, Břehová 7, 115 19 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:30: před učebnou B103 (Břehová 7, první patro) u loga FJFI
Specifické požadavky: Velmi doporučeno si vzít vlastní notebook k vypracovávání sborníkového příspěvku. Vhodná (ale ne nutná) je i vlastní literatura týkající se luminiscence (fluorescence nebo fosforescence). Projekt vhodný pro studenty, kteří luminiscenci neznají, ale chtěli by ji lépe poznat. Lze si vyrobit (a odnést) fosforeskující vrstvu luminoforu, pokud si studenti přinesou Petriho misky, na které bude vrstva nanesena
Kapalinová extrakce elektrochemicky ovlivněného zlata
Chcete si vyzkoušet práci na vývoji aparatury pro zkoumání supertěžkých prvků z urychlovače? Zlato neslouží jen jako drahý kov pro elektroniku nebo šperky, ale v našem výzkumu funguje i jako chemický homolog pro supertěžký prvek röntgenium (Z = 111). V této práci se stanete součástí reálného výzkumu! Vaším úkolem bude elektrochemicky ovlivňovat roztok zlata (řídit přechody mezi oxidačními stavy +III, +I a 0) a následně tyto stavy oddělit pomocí kapalinové extrakce mezi organickou a vodnou fázi. Abychom zjistili, jak úspěšná vaše separace byla, zanalyzujete obě fáze pomocí cyklické voltametrie. Získáte tak reálná data, která nám pomohou optimalizovat separační proces dříve, než naostro spustíme experimenty s radioaktivními izotopy zlata a poté i se samotným röntgeniem.
Školitelé: Ing. Jakub Sochor a Ing. Michal Ficel
Kontakt na školitele: jakub.sochor@fjfi.cvut.cz (723 204 658), michal.ficel@fjfi.cvut.cz (773 704 502)
Pracoviště: Katedra jaderné chemie FJFI, Břehová 7, 115 19 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:00: u výdejníku perlivé vody Lokni v přízemí budovy Břehová (vedle výtahu a pánských WC)
Specifické požadavky: minimální věk 15 let, laboratorní plášť a boty
Plazmové leptání polymerních materiálů
Nově v laboratoři pracujeme s generátorem atomárního kyslíku Atox, což je přístroj ionizující pracovní plyn pro vytvoření plazmatu. Dá se použít pro vyleptání specifických míst nebo pro vyhlazení povrchu v řádu nanometrů. Jedná se o málo prostudovanou metodu, a tak se prací na tomto projektu můžete skutečně podílet na posunu vědy dopředu.
Školitel: Ing. Martin Kolář
Kontakt na školitele: kolarm34@cvut.cz, 722 010 395
Pracoviště: Katedra inženýrství pevných látek FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 9:00: Vrátnice
Hans Bethe a subvlnová difrakce: numerické studium dipólové radiace kruhové apertury
Tématem tohoto ročníku je osobnost Hanse Betheho. Vedle svých příspěvků k jaderné fyzice a astrofyzice Bethe zásadním způsobem ovlivnil i klasickou elektromagnetickou teorii. V roce 1944 publikoval dnes již klasickou práci „Theory of Diffraction by Small Holes“, ve které popsal chování elektromagnetického pole na konfiguraci, jež by se zdála triviální – malý otvor v kovové cloně.
Bethe ukázal, že subvlnový kruhový otvor se nechová jako jednoduchý průchod světla, ale jako kombinace elektrického a magnetického dipólu, přičemž celkový vyzářený výkon prudce klesá s velikostí apertury. Tato práce se dnes považuje za výchozí bod moderní nanofotoniky a představuje referenční „nulový model“, vůči němuž se porovnávají pokročilejší jevy, jako je extraordinární transmise.
Cílem projektu je numericky reprodukovat a ověřit Betheho asymptotický výsledek pomocí plného řešení Maxwellových rovnic.
Školitel: Ing. Pavel Kwiecien, Ph.D.
Kontakt na školitele: pavel.kwiecien@fjfi.cvut.cz, 778 532 255
Pracoviště: Katedra laserové fyziky a fotoniky FJFI, V Holešovičkách 747/2, 180 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: 50.1154206N, 14.4500592E
Měření výkonu na školním reaktoru VR-1
Měření výkonu na reaktoru, provoz v impulzním, proudovém a Campbellově režimu, vliv gama záření na měření
Během výcviku se bude spouštět reaktor s vysvětlením jednotlivých činností, pak se bude reaktor provozovat od minimálního k maximálnímu výkonu a bude se provádět měření výkonu, resp. hustoty neutronového toku v impulzním, proudovém a Campbellově režimu. Impulzní režim počítá impulzy z komory a provádí průměrování hodnot při nízkých hodnotách výkonu, provádí se diskriminace neutronů, která potlačuje vliv alfa a gama záření. Proudový režim měří proud komorou při vyšších výkonech reaktoru, používá logaritmický proudový zesilovač, aby celý proudový systém byl v jediném kanále. Cambellovský systém je založen na měření odmocniny střední hodnoty kvadrátu (Root Mean Square - RMS), tedy efektivní hodnoty AC složky proudu z komory. Hustota neutronového toku je pak úměrná kvadrátu efektivní hodnoty (RMS). Campbellovský systém výborně diskriminuje vliv gama záření, což není případ proudového režimu. Takže v závěru studenti budou porovnávat měření proudovým a Cambellovským režimem s ohledem na vliv gama záření.
Školitel: doc. Ing. Martin Kropík, CSc.
Kontakt na školitele: martin.kropik@fjfi.cvut.cz, 603 871 795
Pracoviště: Katedra jaderných reaktorů FJFI, V Holešovičkách 747/2, 180 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: V místnosti L144 v Těžkých laboratořích v areálu Troja
Specifické požadavky: Občanský průkaz
Poznámka: Účastníci tohoto projektu se mohou účastnit i projektu "Validace (testování) nezávislé výkonové ochrany reaktoru", který probíhá v pondělí mezi 13:00 a 16:00
Kalibrační křivka regulační tyče - jak se řídí jaderný reaktor?
Jak se ovládá výkon jaderného reaktoru a co rozhoduje o tom, zda reaktor zůstane stabilní a bezpečný? Odpověď se skrývá v regulačních tyčích. V tomto miniprojektu si studenti přímo na školním jaderném reaktoru VR-1 vyzkouší experiment, který patří k základům reaktorové fyziky i bezpečného provozu jaderných zařízení.
Účastníci změří vliv pohybu regulační tyče na reaktivitu reaktoru a z naměřených dat experimentálně stanoví její kalibrační křivku. Data následně zpracují metodou inverzních četností a vytvoří integrální i diferenciální kalibrační charakteristiky. Výsledky pak porovnají s analytickým řešením založeným na poruchové teorii a s moderními numerickými výpočty v programu Serpent2.
Projekt propojuje skutečné měření na reaktoru, fyzikální teorii i počítačové modelování. Studentům nabídne jedinečnou možnost nahlédnout do řízení jaderného reaktoru a zjistit, proč je přesná kalibrace regulačních tyčí klíčová pro bezpečný a spolehlivý provoz.
Školitel: Ing. Ondřej Lachout
Kontakt na školitele: ondrej.lachout@cvut.cz, 774 540 895
Pracoviště: Katedra jaderných reaktorů FJFI, V Holešovičkách 747/2, 180 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: V Holešovičkách 2, Praha 8, ve vestibulu budovy T (nízká budova s posluchárnami spojená s tou vysokou)
Specifické požadavky: Minimálně 16 let, občanský průkaz s sebou
Postav si svůj reaktor: Neutronické výpočty reaktoru VR-1
Jak ovlivní chod reaktoru změna jediného palivového nebo regulačního elementu? Lze navrhnout aktivní zónu tak, aby byla zároveň výkonná i bezpečná? V tomto miniprojektu se studenti stanou návrháři jaderného reaktoru a pomocí neutronických výpočtů si vyzkouší sestavit vlastní aktivní zónu školního reaktoru VR-1.
Práce bude probíhat v programu PARCS, který se používá pro analýzy a modelování jaderných reaktorů. Účastníci budou zkoumat, jak jednotlivé elementy ovlivňují rozložení výkonu, reaktivity i celkové chování reaktoru. Postupně si ověří, které kombinace vedou ke stabilnímu a bezpečnému provozu, a navrhnou vlastní konfiguraci aktivní zóny.
Projekt atraktivní formou propojuje fyziku, techniku a práci s moderním softwarem. Studenti získají jedinečnou zkušenost s tím, jak se reaktor skutečně navrhuje, a zjistí, že bezpečnost aktivní zóny je výsledkem promyšleného uspořádání každého jejího prvku.
Školitel: Ing. Ondřej Lachout
Kontakt na školitele: ondrej.lachout@cvut.cz, 774 540 895
Pracoviště: Katedra jaderných reaktorů FJFI, V Holešovičkách 747/2, 180 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: V Holešovičkách 2, Praha 8, ve vestibulu budovy T (nízká budova s posluchárnami spojená s tou vysokou)
Specifické požadavky: Vlastní počítač a dobrá nálada
Zlepšení elektrických vlastností křemíkových stripových senzorů pro vnitřní dráhový detektor experimentu ATLAS po dlouhodobém skladování v suchém prostředí
Úkolem studentů bude proměřit volt-ampérové charakteristiky (IV) několika křemíkových stripových senzorů, které byly vyrobeny pro nový vnitřní dráhový detektor experimentu ATLAS v CERNu. Tyto senzory při prvotním testování nesplnily požadované limity IV charakteristik.
Následně byly dlouhodobě skladovány v suchém prostředí (vlhkost < 10 %). Studenti provedou jejich opětovné proměření a porovnají výsledky s původními daty. Cílem je zjistit, zda se IV charakteristiky změnily a zda dlouhodobé suché skladování vede ke zlepšení, nebo naopak ke zhoršení jejich elektrických vlastností. Během projektu se studenti seznámí s prostředím čisté laboratoře, vyzkouší si reálná měření a budou pracovat se senzory vyvinutými pro experiment ATLAS. Zároveň získají základní přehled o fyzice polovodičů a jejich využití při detekci nabitých částic v urychlovačích.
Školitelka: Mgr. Pavla Federičová, Ph.D.
Kontakt na školitelku: federicova@fzu.cz, 601 343 580
Pracoviště: FZU, Pod Vodárenskou věží 4, Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: Před budou UTIA, Pod Vodárenskou věží 4, Praha 8
Specifické požadavky: Maximum studentů na projekt k nám do laboratoře je 3 - vzhledem k tomu, že se jedná o čisté prostory s omezenou kapacitou. Student musí být starší 18 let a mít vlastní počítač.
Kvantové korelace ve službách kryptografie
Trochu klasické kryptografie smícháme s dávkou kvantové mechaniky, přidáme pár kapek provázaných stavů, promícháme v Pythonu s pomocí knihovny Qiskit a nakonec ozdobíme měřením v různých bázích. Vznikne tak kvantový protokol BBM92 pro výměnu klíče, se kterým si studenti prakticky vyzkouší, jak lze pomocí kvantových korelací bezpečně vytvořit společný tajný klíč. Výsledky ochutnají nejprve v simulaci a poté i na reálném kvantovém procesoru IBM.
Školitel: Ing. Jaroslav Novotný, PhD.
Kontakt na školitele: jaroslav.novotny@fjfi.cvut.cz, 776 622 423
Pracoviště: Katedra fyziky FJFI, Břehová 7, 115 19 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:00: na recepci budovy Břehová
Specifické požadavky: Vlastní notebook je výhodou ale ne nutnou podmínkou.
Když se přeruší optický kabel, aneb jak fungují optická vlákna?
Většina z nás dnes používá telefon a internet jako samozřejmost. Málokdo si ale uvědomuje, že tyto služby fungují hlavně díky optickým vláknům, která vedou všude okolo nás: pod silnicemi, chodníky, budovami, a dokonce i pod vodou. Co se stane, když se takové optické vedení poškodí nebo přeruší? V tomto miniprojektu si představíme optická vlákna, jejich spojování a také metodou časově rozlišené optické reflektometrie (OTDR), která se v telekomunikacích používá k vyhledávání poruch a kontrole optických přenosových tras.
Školitelka: Ing. Bára Švejkarová
Kontakt na školitelku: svejkarova@ufe.cz, 775 676 259
Pracoviště: Ústav fotoniky a elektorniky AV ČR, Chaberská 1014/57, 182 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: Na recepci ÚFE AV ČR (Chaberská 1014/57, 182 00 Praha 8, Kobylisy)
Dálkové měření vzdálenosti pomocí laserového paprsku (LIDAR)
LIDAR (Light Detection And Ranging) je metoda dálkového měření vzdálenosti na základě stanovení doby šíření laserového paprsku odraženého od snímaného objektu. V současnosti představuje jednoduchý způsob mapování terénu například pro autonomně řízená vozidla, může však sloužit také k měření atmosférických jevů. Zúčastnění studenti se seznámí se základy laserové generace, vyzkouší si měření některých výstupních parametrů Q-spínaného mikročipového laseru Nd:YAG/V:YAG generujícího záření na oku bezpečné vlnové délce 1338 nm a s jeho použitím budou mít možnost demonstrovat základní princip LIDARu.
Školitel: Ing. Kryštof Kadlec
Kontakt na školitele: kadlekry@cvut.cz, 737 447 902
Pracoviště: Katedra laserové fyziky a fotoniky FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 9:20: na vrátnici
Specifické požadavky: vlastní počítač
Může příliš mnoho chladiva v jaderném reaktoru vadit?
Lehkovodní reaktory patří k nejrozšířenějším zdrojům jaderné energie. Využívají vodu jako chladivo i moderátor, který zpomaluje neutrony a tím umožňuje udržení štěpné řetězové reakce. Cílem tohoto miniprojektu je prozkoumat, jak rozteč palivových proutků ovlivňuje koeficient násobení reaktoru. Studenti vytvoří jednoduchý model v programu Serpent 2 a provedou výpočty pro různé konfigurace aktivní zóny. Součástí bude také porovnání různých moderátorů (lehké vody, těžké vody a grafitu) a analýza jevů pod- a přemoderovanosti, včetně vysvětlení rozdílů mezi nimi.
Školitel: Ing. Josef Sabol
Kontakt na školitele: josef.sabol@cvut.cz, 732 374 793
Pracoviště: Katedra jaderných reaktorů FJFI, V Holešovičkách 747/2, 180 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: Vrátnice budovy L
Specifické požadavky: Vlastní notebook výhodou.
Jak neutronové zrcadlo ovlivňuje chod reaktoru?
Jaderné reaktory fungují na principu řízené štěpné řetězové reakce, při níž neutrony vzniklé štěpením vyvolávají další štěpení. Část neutronů však z aktivní zóny uniká, což snižuje efektivitu reakce. Proto se kolem reaktoru umisťuje reflektor, tedy materiál, který část neutronů odráží zpět a tím zvyšuje koeficient násobení.
Cílem tohoto miniprojektu je prozkoumat vlastnosti různých reflektorových materiálů a vliv jejich tloušťky na chování reaktoru. Studenti vytvoří jednoduchý model v programu Serpent 2 a budou analyzovat, jak změny materiálu a geometrie reflektoru ovlivňují koeficient násobení a celkovou neutronovou bilanci.
Školitel: Ing. Josef Sabol
Kontakt na školitele: josef.sabol@cvut.cz, 732 374 793
Pracoviště: Katedra jaderných reaktorů FJFI, V Holešovičkách 747/2, 180 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: Vrátnice budovy L
Specifické požadavky: Vlastní notebook výhodou
Domácí spektrometr: Věda na dosah ruky
Spektroskopie jako disciplína zabývající se interakcí světla s látkou poskytuje nepřeberné množství poznatků o přírodních jevech i lidské činnosti. Pomocí zkoumání barvy (vlnové délky) generovaného, pohlceného či odraženého světla je možné studovat přítomnost či složení látek, pozorovat fyzikální děje, diagnostikovat zdravotní stav či hledat život na vzdálených planetách. K tomuto účelu slouží přístroj zvaný spektrometr. Věděli jste, že je možné jej vyrobit z běžně dostupných předmětů, například pomocí DVD nosiče a webkamery? Přijďte si takový jednoduchý přístroj postavit a ověřit jeho funkčnost a použití pomocí zdrojů záření v laserové laboratoři FJFI ČVUT.
Školitelé: Ing. Jan Kratochvíl a Ing. Dominika Popelová
Kontakt na školitele: kratoj21@fjfi.cvut.cz (731 499 256), dominika.popelova@fjfi.cvut.cz (777 590 064)
Pracoviště: Katedra laserové fyziky a fotoniky FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 8:45: Vrátnice budovy FJFI Trojanova 13.
Specifické požadavky: Ideálně si přineste vlastní laptop. Můžete si pro výrobu spektrometru přinést vlastní webkameru (stačí levnou), ale pomůcky na výrobu alespoň jednoho spektrometru budou na místě.
Radioaktivita pod drobnohledem spektrometru záření gama
Radioaktivita je spontánní přeměna nestabilního atomového jádra, při které se uvolňuje energie ve formě ionizujícího záření. Látky tvořené těmito nestabilními atomy se nazývají radionuklidy. Jak ale konkrétní radionuklidy identifikovat a přesně změřit jejich aktivitu, tedy četnost radioaktivních přeměn? Odpověď nabízí spektrometrie gama, univerzální jaderná analytická metoda. V tomto projektu se nejen seznámíte s jejími fyzikálními principy, ale měření si také prakticky vyzkoušíte. Prozkoumáte spektra různých radionuklidů a porozumíte tomu, jak charakteristické útvary ve spektrech vznikají a co všechno nám prozrazují. Osvojíte si také základy vyhodnocování naměřených dat. Vaším závěrečným úkolem bude aplikovat získané znalosti na vzorek neznámého složení a pokusit se v něm identifikovat přítomné radionuklidy. Projekt je vhodný pro všechny, kteří chtějí nahlédnout pod pokličku jednoho z nejdůležitějších nástrojů pro analýzu radioaktivních látek.
Školitel: Ing. Pavel Novotný, Ph.D.
Kontakt na školitele: pavel.novotny@fjfi.cvut.cz, 771 276 681
Pracoviště: Katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření FJFI, Břehová 7, 115 19 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:00: v 2. patře na chodbě u hlavního schodiště
Specifické požadavky: minimální věk 16 let
Umělá inteligence proti malárii: jak naučit počítač rozpoznat nemoc z kapky krve
Malárie každý rok zabije přibližně 600 000 lidí, většinu z nich v oblastech, kde chybí vyškolení patologové schopní správně diagnostikovat parazita v krevním nátěru. Co kdyby tuto práci zvládl mobilní telefon s dobře natrénovaným algoritmem?
V rámci miniprojektu se seznámíme se základy hlubokého učení a vyzkoušíme si, jak funguje moderní klasifikace obrazu pomocí konvolučních neuronových sítí. Použijeme veřejný dataset amerického Národního institutu zdraví (NIH) obsahující přes 27 000 mikroskopických snímků červených krvinek - zdravých i napadených parazitem Plasmodium. Naučíme se využít techniku zvanou transfer learning, při které převezmeme síť ResNet předtrénovanou na milionech běžných obrázků a přizpůsobíme ji novému úkolu v medicíně. Sami navrhneme a natrénujeme malou neuronovou síť, která se rozhodne, zda je buňka infikovaná, nebo ne.
Nezůstaneme však u pouhé přesnosti modelu. Ukážeme si, proč v medicíně nestačí hlásit „95 % úspěšnost" a co se stane, když model přehlédne nemocného pacienta. Seznámíme se s pojmy jako senzitivita, specificita a matice záměn a naučíme se, jak správně hodnotit kvalitu klasifikátoru tam, kde chyba může stát život.
Miniprojekt nevyžaduje žádné předchozí zkušenosti s programováním neuronových sítí - vše budeme dělat v prostředí Google Colab a postupovat krok za krokem. Stačí zájem o matematiku, chuť experimentovat a základní orientace v Pythonu. Odnesete si funkční model, představu o tom, jak vzniká moderní AI aplikace, a především zkušenost, že mezi vaším notebookem a reálným dopadem na zdravotnictví nemusí být tak daleko, jak se zdá.
Školitelé: Bc. Michal Průšek, Bc. Michal Bělohlávek
Kontakt na školitele: prusemic@cvut.cz, 728 109 020
Pracoviště: Katedra matematiky FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 9:00: před vrátnicí v budově Trojanova
Specifické požadavky: Vlastní počítač s připojením na WiFi (nemusí být výkonný), Google účet, minimální základy Pythonu
Poznámka: účastníci budou po společném úvodu rozděleny na 2 podtýmy a budou vzájemně soutěžit o lepší model
Ostře sledované tramvaje
Proč tramvaje jezdí zásadně po dvojičkách? A dá se tomu zabránit? Proč pražské metro pokaždé dlouho čeká, než se zavřou dveře? A proč se cestující tak často trefí do té nejnacpanější zpožděné tramvaje?
Cílem tohoto projektu je všemi možnými matematickými prostředky prozkoumat mechanismy skryté za zpožďováním tramvají. Ve zjednodušené podobě se budeme pokoušet tramvajové linky popsat pomocí teorie statistiky, experimentálně určíme statistické chování pražských tramvají pomocí měření zpoždění a provedeme i numerickou simulaci, při níž prozkoumáme závislost zpožďování tramvají na vytížení linky, intenzitě nahodilých vlivů, počtu spojů nebo stavbě jízdních řádů.
K účasti na tomto projektu je nutná špetka zvědavosti a základní zkušenost s programováním v libovolném jazyce. Můžete se ale těšit na mnohem pestřejší škálu činností i možnost vlastního vědeckého přínosu.
Školitel: Mikuláš Jandík
Kontakt na školitele: jandik.mikulasz@gmail.com, 731 743 330
Pracoviště: Katedra fyziky FJFI, Břehová 7, 115 19 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:00: Na Trojance na chodbě na katedře jazyků (v přízemí vlevo od vrátnice)
Specifické požadavky: Hodí se vlastní počítač
Detekce magnetických ostrovů na tokamaku GOLEM
Magnetické ostrovy představují lokální poruchy magnetické konfigurace, které mohou vést k degradaci udržení plazmatu nebo k náhlému ukončení výboje (disrupci). Studium podmínek jejich vzniku a časového vývoje je proto klíčové pro stabilitu fúzních reaktorů.
V rámci miniprojektu studenti navrhnou a realizují sérii výstřelů na tokamaku GOLEM. Cílem je sběr dat z magnetických diagnostik, konkrétně ze soustavy Mirnovových cívek. Následná analýza v jazyce Python se zaměří na detekci přítomnosti magnetických ostrovů v signálu a identifikaci parametrů výboje, při kterých dochází k jejich vzniku či zániku. Skripty pro analýzu dat budou poskytnuty.
Školitel: Bc. Jakub Dlouhý
Kontakt na školitele: dlouhja8@cvut.cz, 773 659 353
Pracoviště: Katedra fyziky FJFI, Břehová 7, 115 19 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:00: U vrátnice na Břehové.
Specifické požadavky: Vlastní notebook s nainstalovaným Python 3.12 a např. Visual Studio Code. (stačí jeden do skupiny) Výhodou (nikoliv podmínkou) je minimální znalost práce v prostředí Python/Jupyter notebook.
Měření Planckovy konstanty
Posvítíte-li na kov vhodným světlem, začnou z jeho povrchu vyletovat elektrony. Tento jev se nazývá fotoelektrický jev a klasická fyzika si s ním dlouho nevěděla rady. Vysvětlení přinesl v roce 1905 Albert Einstein — a právě za něj získal Nobelovu cenu za fyziku. Jeho klíčová myšlenka: světlo se nešíří jako spojitá vlna, ale po nedělitelných balíčcích energie zvaných fotony. Každý foton předá elektronu přesnou porci energie, a je-li dostatečná, elektron z kovu unikne. Měřením energie uvolněných elektronů v závislosti na vlnové délce světla lze přímo určit Planckovu konstantu — jednu z nejzákladnějších konstant celé fyziky.
Školitel: Ing. Josef Bobek
Kontakt na školitele: josef.bobek@fjfi.cvut.cz, 607 289 380
Pracoviště: Katedra fyziky FJFI, Břehová 7, 115 19 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:00: Před vchodem do budovy Břehová
Specifické požadavky: Vlastní počítač je silnou výhodou.
Počítačové algebraické systémy a jejich aplikace (nejen) ve fyzice
Seznámíme se s některými typickými představiteli počítačových algebraických systémů (např. Mathematica a Maple) a naučíme se je používat při vizualizaci a zpracování dat a při řešení některých jednoduchých i složitějších (nejen fyzikálních) úloh.
Počítačové algebraické systémy (PAS) jsou určeny především k řešení matematických problémů. PAS ovládají, stejně tak jako matematik, pravidla algebry a matematické analýzy, které se učíte ve škole. PAS
například umí řešit rovnice, zjednodušovat výrazy, počítat derivace či integrály a kreslit grafy. PAS pracují přímo se symboly, kterými jsou např. rovnice tvořeny, což znamená, že zachovávají obecnost tak
dlouho, dokud nepotřebujeme číselnou odpověď.
Školitel: doc. Dr. Ing. Milan Šiňor
Kontakt na školitele: milan.sinor@fjfi.cvut.cz, 778 533 056
Pracoviště: Katedra laserové fyziky a fotoniky FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 9:00: Trojanova 13, vrátnice
Mediální obraz politických stran v českých médiích
Miniprojekt se zaměřuje na kvantitativní analýzu mediálního obrazu politických stran v českých zpravodajských médiích. Cílem je systematicky prozkoumat, jak jsou vybrané politické strany prezentovány z hlediska rozsahu pokrytí, tónu sdělení a tematického rámování. Analýza vychází z textových dat sesbíraných z veřejně dostupných zdrojů, která jsou zpracována metodami přirozeného jazyka (NLP) a následně vyhodnocena základními statistickými postupy. Výsledky přispějí k lepšímu porozumění mediální reprezentace politických aktérů v České republice.
Školitel: doc. Ing. Quang Van Tran, Ph.D.
Kontakt na školitele: tranvqua@fjfi.cvut.cz, 721 683 049
Pracoviště: Katedra softwarového inženýrství FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 9:00: U vrátnice budovy Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Specifické požadavky: Znalost programovacího jazyka Python je výhodou.
Demonstrace kvantové podstaty světla
Laboratorní úloha z oblasti fotoniky a práce s nejmodernější měřící a detekční technikou. Měření intenzit světelného svazku za děličem svazku za postupného snižování intenzity vstupního svazku až na extrémně nízké hodnoty. Demonstrace kvantové podstaty světla. Použití fotonásobičů a metody čítání jednotlivých fotonů.
Školitel: doc. Ing. Ladislav Pína, DrSc.
Kontakt na školitele: ladislav.pina@fjfi.cvut.cz, 603 253 864
Pracoviště: Katedra laserové fyziky a fotoniky FJFI, V Holešovičkách 747/2, 180 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: ve vestibulu budovy T (nízká budova s posluchárnami spojená s tou vysokou)
Únava kovů vyrobených elektronovým 3D tiskem
3D tisk kovů se jeví jako slibná alternativa konvenční výroby při malém počtu vyrobených kusů. Vlastnosti takto vyrobených součástí jsou však jiné. Vaším úkolem je experimentálně sestrojit Wöhlerovu křivku únavy pro moderní slitinu vyrobenou elektronovým 3D tiskem (EBM). Speciální hyperboloidní vzorky upnete do vysokofrekvenčního rezonančního zařízení, které je bude cyklicky ohýbat až do lomu. Následně provedete analýzu získaných dat a zjistíte, jak se vlastnosti 3D tištěných kovů liší od konvenční výroby.
Školitel: Štěpán Hortlík
Kontakt na školitele: hortlste@cvut.cz, 728 359 272
Pracoviště: Katedra materiálů FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 9:00: Na vrchu hlavního schodiště před učebnou T-301
Specifické požadavky: minimální věk 15 let, vlastní počítač výhodou
Počítačová 3D grafika na AI způsob
"Dnešní softwarové nástroje pro tvorbu 2D či 3D grafiky, pro editaci fotografií či manipulaci s videem bývají velmi rozsáhlé a komplikované. Abychom je uměli správně a efektivně použít, je třeba nejprve rozumět možnostem, které poskytují ... bla bla ..." Takhle začínal popis tradičního miniprojektu, který jsme u nás na katedře matematiky se studenty mnohokrát úspěšně realizovali. Protože počítačová grafika, 3D vizualizace výsledků počítačových simulací a zpracování obrazu jsou nedílnou součástí naší práce - práce matematických modelářů. ... Jenže nedávno se všechno změnilo. Přišla AI. No tak to letos zkusíme po novu. Použijeme AI nástroj schopný vyvíjet rozsáhlé softwarové projekty přímo na našem počítači. Nastartujeme Blender, tj. open source 3D "studio" a využijeme rozsáhlé možnosti jeho skriptování v Pythonu. Ale ručně ty skripty psát nebudeme... Bude to hustý, půjde to rychle a vytvoříme něco, co ještě nikdy nikdo neviděl! :-)
Školitel: doc. Ing. Pavel Strachota, Ph.D.
Kontakt na školitele: pavel.strachota@fjfi.cvut.cz, 778 546 112
Pracoviště: Katedra matematiky FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 9:00: Vrátnice
Řádkovací elektronová mikroskopie v materiálové praxi
Seznámení se s elektronovým řádkovacím mikroskopem. Pomocí něho prozkoumání předmětů, které si účastníci přinesou, např. drobné ozdoby, mince atd. K dispozici tu je i pozůstatek lodního hřebu z antické galéry.
Školitel: Jan Adámek
Kontakt na školitele: jan.adamek@fjfi.cvut.cz, 778 533 995
Pracoviště: Katedra materiálů FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 9:15: Před vrátnicí ve vstupní hale v Trojanově ulici.
Specifické požadavky: Nejlépe drobné předměty, které účastníky zajímají - jejich struktura a chemické složení.
Miony tě neminou
Pomocí detektoru kosmického záření zjistíme, jak je výzkumník hustej. Zjistíme to pomocí detektoru, který si sami postavíme. Experiment je vhodný pro zájemce o elektroniku, programování, kosmické záření a vesmír vůbec.
Školitel: Ing. Martin Kákona, Ph.D.
Kontakt na školitele: martin.kakona@odz.ujf.cas.cz, 774 711 333
Pracoviště: UJF AV CR, Oddělení dozimetrie záření Na Truhlářce 39/64 180 00 Praha 8 - Libeň
Místo srazu v pondělí v 9:00: UJF AV CR, Oddělení dozimetrie záření Na Truhlářce 39/64 180 00 Praha 8 - Libeň 50.1164678N, 14.4608250E
Specifické požadavky: Nutný je vlastní notebook. Linux je výhodou. Vlastní předplatné AI je vítáno.
Co nám prozradí světlo o životě molekuly?
Molekuly nejsou strnulé. Jejich atomy neustále vibrují a tento pohyb se nezastaví dokonce ani při teplotách blízkých absolutní nule. Pomocí UV-Vis absorpční spektroskopie si na vibrační pohyb atomů molekule jódu posvítíme a zjistíme, jak je rychlý i jak moc je harmonický.
Školitel: RNDr. Martin Michl, PhD.
Kontakt na školitele: martin.michl@fjfi.cvut.cz, 734 859 448
Pracoviště: Katedra laserové fyziky a fotoniky FJFI, V Holešovičkách 747/2, 180 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: Prostor hlavní vrátnice, V Holešovičkách 747/2, 180 00 Praha 8
Mechanické vlastnosti aditivně vyrobených materiálů: tahat či ohýbat ?
3D tisk dokáže vytisknout mnohé, od figurek pro modeláře z plastu, přes individualizované implantáty ze slitin titanu až po motory komických lodí z niklových superslitin. Jaká je ale pevnost vytisknutého materiálu pro daný proces a parametry ? Jaká je jeho pružnost ? Přijďte si vyzkoušet unikátní metody zkušební malých vzorků na kmat a seznámit se s výhodami a nevýhodami dvou základních přístupů zkoušení: ohybem a tahem. Naučte se ovládat zkušební stroj a srovnejte vlastnosti vzorků slitiny Ti-6Al-4V připravené technologií EBM (electron beam melting).
Školitel: Ing. Ondřej Kovářík, Ph.D.
Kontakt na školitele: ondrej.kovarik@fjfi.cvut.cz, 723 371 422
Pracoviště: Katedra materiálů FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 9:00: Před vrátnicí Trojanova 13
Molekulární dynamika aneb jak sledovat materiál atom po atomu
Materiály kolem nás se mohou natahovat, ohýbat i lámat, ale co se při tom děje přímo mezi jednotlivými atomy? V tomto miniprojektu se seznámíte se základy atomistické molekulární dynamiky, metody, která umožňuje na počítači sledovat pohyb atomů v čase. Vyzkoušíte si, jak se v simulaci připraví jednoduchý atomistický model, dozvíte se, z čeho vycházejí síly mezi atomy a jak z jejich pohybu můžeme získat informace o chování celé struktury. Poté se pustíme do praktického příkladu: budete natahovat uhlíkovou nanotrubičku, jednu z ikonických nanostruktur, a sledovat, jak se mění její tvar, energie i mechanická odezva. Porovnáte přitom klasický model meziatomových sil s moderním přístupem založeným na strojovém učení, který se učí popisovat chování atomů z přesnějších kvantově-mechanických výpočtů. Uvidíte tak, jak mohou počítačové simulace pomáhat při pochopení vlastností materiálů a při hledání cest k jejich zlepšování.
Školitelé: Ing. Miroslav Lebeda a Ing. Jan Drahokoupil, Ph.D.
Kontakt na školitele: lebedmi2@cvut.cz (608 537 178), JanDrahokoupil@seznam.cz (770 129 905)
Pracoviště: Fyzikální ústav AV ČR, Na Slovance 1999/2, 182 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: Před budovou Solid-21, Fyzikální ústav (budova naproti modré budově)
Specifické požadavky: Vlastní počítač
Radiální transport v plazmatu: experimentální měření na tokamaku GOLEM
Dvoudenní projekt nabídne středoškolským studentům možnost nahlédnout do aktuálního výzkumu termojaderné fúze prostřednictvím experimentů na tokamaku GOLEM. Zaměříme se na jeden z klíčových problémů současné fúzní fyziky – turbulenci plazmatu a s ní spojený únik energie z jeho nitra.
Studenti se nejprve seznámí se základy fyziky plazmatu a principem tokamaku jako zařízení, které se snaží udržet „malé slunce“ v laboratorních podmínkách. V experimentální části budou pomocí jednoduchých sond měřit vlastnosti okrajového plazmatu, zejména iontový saturační proud a plovoucí potenciál, a z těchto dat se pokusí odhadnout radiální transport částic a energie.
Projekt ukáže, že i na relativně malém zařízení lze studovat jevy, které jsou zásadní pro budoucí fúzní reaktory. Zároveň studentům umožní zažít autentický proces vědecké práce – od měření přes zpracování dat až po interpretaci výsledků – včetně nejistot a překvapení, které k výzkumu neodmyslitelně patří.
Školitel: Bc. Václav Sedmidubský a Ing. Vojtěch Svoboda, CSc.
Kontakt na školitele: sedmiva1@student.cvut.cz (608 869 540), vojtech.svoboda@fjfi.cvut.cz (737 673 903)
Pracoviště: Katedra fyziky FJFI, Břehová 7, 115 19 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:00: Vrátnice Břehová
Výbojkově čerpaný neodymový laser se zesilovačem – generace druhé harmonické frekvence
Nastavíte a proměříte základní vlastnosti výbojkově čerpaného Nd:YAG laseru (1064 nm). Zesílíte záření Nd:YAG laseru pomocí jednoprůchodového zesilovače. Nastavíte a proměříte vlastnosti Nd:YAG laseru v režimu generace gigantických krátkých pulsů. V generovaném svazku nastavíte nelineární krystal a budete pozorovat generaci záření druhé harmonické frekvence zelené barvy (532 nm).
Školitel: Ing. Adam Říha, Ph.D.
Kontakt na školitele: adam.riha@fjfi.cvut.cz, 774 166 418
Pracoviště: Katedra laserové fyziky a fotoniky FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 9:00: U vrátnice v přízemí budovy v Trojanově ulici č.p. 13.
Specifické požadavky: Vlastní notebook na zpracování výsledků do sborníku a prezentace.
Najde se partner pro každého? Matematika párování
Jak vytvořit taneční dvojice? Lze pokrýt šachovnici dominem, i když některá políčka chybí? Na první pohled nesouvisející úlohy spojuje jeden překvapivý princip – párování v grafech. V tomto miniprojektu se seznámíte se základními myšlenkami teorie grafů a naučíte se, jak hledat optimální přiřazení. Na konkrétních úlohách budete zkoušet vlastní strategie, objevovat jejich limity a postupně poznávat systematičtější postupy vedoucí k nalezení maximálního párování. Vyvrcholením projektu bude řešení úloh, které zdánlivě nemají nic společného, ale ve skutečnosti stojí na stejném matematickém principu – párování v bipartitních grafech.
Školitelky: Bc. Eliška Kurečková a Bc. Viktorie Haitová
Kontakt na školitelky: elikure02@gmail.com (731 943 394), haitovik@cvut.cz (776 061 605)
Pracoviště: Katedra matematiky FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 9:00: Vrátnice
Specifické požadavky: Počítač (na vytvoření sborníkového příspěvku a prezentace)
Lambův posun: jak vakuum prokazatelně přestalo být "ničím"
Píše se rok 1947, konference v Shelter Island, NY. Willis Lamb ukazuje pozorování nevysvětlitelného jevu: rozštěpení spektra vodíku, které nemělo existovat, malé, ale definitivně reálné. Začíná být jasné, že se jedná o problém pro vznikající, ale nedokončenou, ne vždy dobře fungující a hlavně odporně složitou teorii kvantové elektrodynamiky. Konference se ale naštěstí účastní geniální Hans Bethe, kterého problém fascinuje tak, že se pokusí o nemožné - a tak se stane, že elegantní a numericky kvalitní vysvětlení nachází ještě během cesty vlakem domů.
V tomto teoretickém miniprojektu si projdeme tím, co Lambův posun znamená, jak souvisí s náhodným chvěním samotného vakua, a zhruba ve stopách Betheho zkusíme jeho výpočet zreplikovat.
Školitel: Ing. Václav Potoček, Ph.D.
Kontakt na školitele: vaclav.potocek@fjfi.cvut.cz, 607 659 467
Pracoviště: Katedra fyziky FJFI, Břehová 7, 115 19 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:00: Ve 4. patře nad posledními schody
Specifické požadavky: vlastní počítač (alespoň jeden do skupiny), představa o atomové fyzice (spektrum vodíku, orbitaly, Planckova konstanta) + výhodou je tušení, co je integrál (ale obejdete se i bez této znalosti)
Banachova věta o pevném bodě aneb proč problémy mají řešení
Banachova věta o pevném bodě je pilířem mnoha matematických odvětví – od matematické analýzy a teorie diferenciálních rovnic přes iterativní numerické metody až po teorii her či ekonometrii. V miniprojektu se seznámíme s jejím tvrzením a důkazem, prozkoumáme vybrané aplikace a vyzkoušíme si její využití při řešení dalších úloh a návrhu vlastní aproximační metody.
Školitel: Bc. Mikuláš Kučera
Kontakt na školitele: kucermik@fjfi.cvut.cz, 604 733 200
Pracoviště: Katedra matematiky FJFI, Trojanova 339/13, 120 00 Praha 2
Místo srazu v pondělí v 9:00: vrátnice Trojanova
Chemické změny v důsledku ozáření – radiační chemie a fotochemie
Jak ionizující záření, tak ultrafialové záření vyvolávají v roztocích chemické změny, například vznik vysoce reaktivních OH radikálů v důsledků ozáření vodných roztoků rentgenovým zářením. Tyto radikály, jež mimo jiné přispívají k poškození živých
tkání a DNA, budou studenti sledovat pomocí jednoduchého chemického senzoru, kyseliny tereftalové, z níž zachycením OH radikálů vzniká silně luminiskující kyselina 2-hydroxytereftalová.
Školitelka: Ing. Kristýna Havlinová
Kontakt na školitelku: kristyna.havlinova@fjfi.cvut.cz, 723 632 826
Pracoviště: Katedra jaderné chemie FJFI, Břehová 7, 115 19 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:00: Místnost B310
Měření odrazu protonů/alfa částic od zlaté vrstvy – částicový billiard s Van de Graaffovým urychlovačem
V rámci miniprojektu změříme voltampérovou a kapacitní charakteristiku jednoduchého křemíkového detektoru částic (zjištění kvality a parametrů PN přechodu). S pomocí umělého alfa zářiče detektor zkalibrujeme ve vakuové komoře. Následně s ním budeme pozorovat zpětný odraz protonů a alfa částic, produkovaných VdG urychlovačem, od tenké zlaté folie a zlaté vrstvy napařené na silikonový substrát (Rutherfordův zpětný rozptyl). Měli bychom být schopni určit tloušťku vrstev a potvrdit, že jsou zlaté, případně křemíkové.
Školitel: Mgr. Rudolf Sýkora, Ph.D.
Kontakt na školitele: rudolf.sykora@cvut.cz, 603 260 921
Školitel: RNDr. Zdeněk Kohout, Ph.D.
Kontakt na školitele: zdenek.kohout@fs.cvut.cz, 603 728 045
Pracoviště: laboratoř Van de Graaffova urychlovače, ÚTEF, V Holešovičkách 747/2, 180 00 Praha 8
Místo srazu v pondělí v 9:00: přede dveřmi místnosti L256 ve 2. patře budovy Těžkých laboratoří (L), u schodů
Tekuté kovy v kostce - pro divertor v termojaderném reaktoru
Divertor je ta část termojaderného reaktoru, kde se stýká plazma se stěnou nádoby. Tepelné toky na tokamaku ITER se odhadují na řádově 100 MW/m2, tedy srovnatelně s tepelným tokem na povrchu Slunce. V takovýchto podmínkách se každý známý materiál minimálně roztaví. Tak proč divertor neudělat rovnou z tekutého kovu? V laboratoři PlasmaLab@CTU probíhají experimenty mířící k tomuto cíli. Ve vakuovém recipientu Kostka si uděláme malý kousek tekutého kovu a podíváme se, jak září. Naučíme se sestavit vakuovou aparaturu, zapálit výboj a pokusíme se změřit jeho spektrum. Můžeme se pak podívat mikroskopem pro materiálový výzkum, jaké změny napáchalo plazma na povrchu elektrod i samotného vzorku.
Školitelka: RNDr. Jana Brotánková, Ph.D.
Kontakt na školitelku: jana.brotankova@fjfi.cvut.cz, 606 359 337
Pracoviště: Katedra fyziky FJFI, Břehová 7, 115 19 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:00: Břehová 7, vrátnice v 9.00
Specifické požadavky: Pokud máte možnost, přineste si na miniprojekt vlastní laptop (není podmínkou).
Detekce fotonů pomocí křemíku
Při miniprojektu si vyzkoušíme několik možností pro detekci optických fotonů, od běžné intenzity viditelného světla po velmi slabé záblesky, a to s použitím křemíkových detekčních prvků. Práce s fotony malých intenzit je zásadní v komunikacích, fyzice, v medicíně...
Společně najdeme vlastnosti a nejzazší možnosti různých metod.
Školitel: Jaroslav Adam, Ph.D.
Kontakt na školitele: jaroslav.adam@fjfi.cvut.cz, 723 918 702
Pracoviště: Katedra fyziky FJFI, Břehová 7, 115 19 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:00: Břehová 7, před místností B-103
Cestující plamen – studium excitabilních médií
Excitabilní média jsou nelineární dynamické systémy, kde nemůže probíhat jistý jev kontinuálně, ale každé místo musí projít refrakterní periodou. Tyto modely se vyskytují v různých situacích okolo nás. Můžeme je použít od popisu chování lesního požáru až po popis šíření signálu v našem těle. Cílem tohoto projektu je namodelovat jednoduchý model excitabilního systému a použít ho k vysvětlení chování experimentu, jakým způsobem se bude pohybovat plamen v bludišti.
Školitel: RNDr. Ing. Michal Jex, Ph.D.
Kontakt na školitele: michal.jex@fjfi.cvut.cz, 771 276 625
Pracoviště: Katedra fyziky FJFI, Břehová 7, 115 19 Praha 1
Místo srazu v pondělí v 9:00: Před B13A
Jak ucho vytváří zvuk: nástroj pro diagnostiku sluchu
Školitel: Ing. Václav Vencovský, PhD.
Kontakt na školitele: vencovac@fel.cvut.cz, 606 179 747
Pracoviště: Katedra radioelektroniky, FEL, Technická 2, 166 27 Praha 6
Místo srazu v pondělí v 9:00: Před budovou.
Specifické požadavky: Minimální věk je 18 let, protože měření budeme dělat experimenty jejichž data mohou být použita také v pozdějších publikacích. Vlastní počítač je výhodou pro pozdější přípravu prezentace.