Zagadnienia naukowe realizowane w ZDFK w ramach eksperymentów Gerda, Borexino, DarkSide – tematyka prac licencjackich, magisterskich oraz doktorskich
⇒ Aktualne propozycje tematów prac licencjackich ⇐
⇒ Aktualne propozycje tematów prac magisterskich ⇐
W Zakładzie Doświadczalnej Fizyki Komputerowej prowadzone są badania dotyczące najważniejszych problemów współczesnej fizyki cząstek elementarnych, astrofizyki i fizyki jądrowej. Fizycy z ZDFK biorą udział w dużych międzynarodowych projektach, min. Borexino (rejestracja niskoenergetycznych neutrin słonecznych), GERDA (poszukiwania podwójnego bezneutrinowego rozpadu beta) oraz DarkSide (poszukiwania oddziaływań ciemnej zimnej materii). Zakład prowadzi także badania związane z naturalnymi izotopami promieniotwórczymi, np. metodami detekcji ich ultraniskich aktywności, czy też technikami otrzymywania ultraczystych materiałów.
Prowadzimy również badania nad zastosowaniem systemów mikroprocesorowych w akwizycji, przesyłaniu, przetwarzaniu i analizie danych doświadczalnych.
W ramach działalności prowadzonej w ZDFK oferujemy możliwości wykonania prac licencjackich, magisterskich oraz doktorskich dotyczących następujących zagadnień:
- analiza danych eksperymentalnych: poszukiwania charakterystycznych dla rozpadów promieniotwórczych naturalnych radioizotopów (222Rn, 220Rn, 85Kr, 39Ar) korelacji czasowo-przestrzennych oraz analiza rejestrowanego przez detektor widma energetycznego
- czynny udział w budowie, uruchamianiu i pomiarach wykonywanych przy pomocy detektora LArGe (1 m3 ciekłego argonu obserwowanego przez 9 fotopowielaczy z zanurzonym nieosłoniętym detektorem Ge): analiza widm z detektora Ge i detektora argonowego, analiza kształtu impulsów z detektora germanowego, identyfikacja zdarzeń pochodzących od zakłóceń;
- symulacje komputerowe detektora LArGe (z wykorzystaniem pakietu GEANT4, symulacje odpowiedzi detektora na różne typy promieniowania, analiza (anty)koincydencji pomiędzy detektorem germanowym i argonowym);
- analiza danych z eksperymentu GERDA;
- prace nad redukcją tła fazy II. eksperymentu GERDA: badanie zachowania się gazów szlachetnych w gazach kriogenicznych (adsorpcja z fazy ciekłej/gazowej), badania adsorpcji radonu w funkcji temperatury, badania mobilności i czasu życia jonów promieniotwórczych w gazach szlachetnych;
- stworzenie teoretycznego modelu procesu oczyszczania (trawienie, elektropolerowanie) powierzchni metalowych z izotopów Pb, Bi oraz Po (w oparciu o dane eksperymentalne).
Badania ultraniskich aktywności naturalnych radioizotopów:
- uruchomienie i opracowanie charakterystyki (pomiary wydajności detekcji, tła, wyznaczenie minimalnej mierzalnej aktywności powierzchniowej) ultraniskotłowego spektrometru alfa;
- pomiary jednoczesnej emanacji izotopów radonu 222Rn i 220Rn (w funkcji temperatury) z różnych materiałów przy użyciu kriogenicznego detektora radonu;
- modelowanie (komputerowe symulacje działania) oraz budowa niskotłowego detektora gazowego służącego do analizy emisji cząstek alfa z próbek o dużych powierzchniach (~ 1 m2);
- opracowanie software’u do analizy danych pomiarowych dotyczących dyfuzji i rozpuszczalności radonu w foliach polimerowych;
- opracowanie oprogramowania do akwizycji danych z wykorzystaniem szybkiej (400 MHz) dwukanałowej karty ADC (tzw. Transientrecorder);
Część prac prowadzona będzie w LNGS we Włoszech (gdzie znajduje się detektor BOREXINO, GERDA, LArGe oraz DarkSide) oraz innych zagranicznych instytucji, z którymi współpracujemy:
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS), Assergi, Włochy
- Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK), Heidelberg, Niemcy
- Technische Universität München (TUM), Monachium, Niemcy
- Universität Dresden (UD), Drezno, Niemcy
- Institute for Reference Materials and Measurements (IRMM), Geel, Belgia