Student: Jakub Vaverka
Vedoucí: Prof. RNDr. Jana Šafránková, DrSc.
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
Kosmickým prachem se obvykle nazývají malé části hmoty – dále zrna, jejichž rozměry nepřesahují 100 um. Tyto částice se vyskytují v celém vesmíru s větší či menší koncentrací a existují vedle jiných forem hmoty, mezi něž můžeme počítat i částečně či úplně ionizovaný plyn (plazma). Předpokládá se, že naše sluneční soustava na svém vývoji ze stavu “solar nebula” přešla do dnešní podoby stavem, kdy veškerá tuhá hmota byla ve tvaru prachu. Větší útvary, jako jsou planety nebo meteority, vznikly spojováním těchto prachových těles.
Obor fyziky, který se zabývá jevy spojenými s vyskytujícím se prachem ve vesmíru a hledá odpovědi na zatím nezodpovězené otázky, se rychle rozvíjí a vedle teoretických prací, které se snaží podat vysvětlení pozorovaných jevů, se objevují i experimentální práce, jež se zabývají měřením vlastností prachových zrn. Na katedře EVF je vybudována unikátní aparatura, věnovaná podrobnému studiu nabíjecích a vybíjecích procesů malých zrn v laboratorních podmínkách, které simulují kosmické prostředí, kde mezi nabíjecí procesy patří záchyt primárních částic na povrchu zrna, sekundární elektronová emise vyvolaná dopadem primárních elektronů, fotoemise, termoemise a autoemise.
Základní myšlenka experimentálního uspořádání vychází z návrhu aparatury postavené na Univerzitě v Heidelbergu a spočívá v zavěšení jediného prachového zrna do kvadrupólové pasti, ve které se těleso udržuje v dynamické rovnováze.
Cílem navrhované bakalářské práce je návrh a realizace systému pro sledování aktuální polohy zachyceného zrna pro nově vyvíjenou dokonalejší past. Optické pozorování zrna spočívá ve využití světla laserové diody rozptýleného na zavěšeném zrnu. Konkrétně lze dílčí úlohy práce shrnout takto:
1. navrhnout efektivní způsob registrace pohybu zrna v pasti
2. experimentálně vyzkoušet navržený způsob
3. navrhnout elektronické řešení problému
4. vyvinout program pro zobrazení pohybu detekované částice.
Bakalářská práce souvisí úzce s vědeckým výzkumem na katedře, který je podporovaný řadou českých i zahraničních grantových projektů. Na výsledky práce lze navázat i v následném magisterském, případně doktorském studiu.