Przedstawione tematy nie wyczerpują spektrum prac możliwych do realizacji w naszym Zakładzie. Zachęcamy osoby zainteresowane do kontaktu z pracownikami ZDFK w celu omówienia (w tym także modyfikacji) tematyki podjętych prac licencjackich.
- 1. Zaprojektowanie, budowa oraz testowanie układu wielokanałowego analizatora stanów logicznych w oparciu o ARDUINO
-
Opis: Celem pracy jest zaprojektowanie i budowa układu elektronicznego w oparciu o mikrokontroler klasy ATmega (platforma ARDUINO) lub ARM (STM32), realizującego funkcję prostego analizatora stanów logicznych.
Działanie układ polega na synchronicznej rejestracji kilku (np. 2 – 16) przebiegów cyfrowych równocześnie. Dane pomiarowe są wizualizowane na komputerze PC po przesłaniu ich w skompresowanej postaci poprzez interfejs USB lub bezprzewodowo (WiFi).
Dodatkowe funkcje, realizowane przez analizator, to wybór źródła sygnału synchronizacji pomiaru (wewnętrzny zegar układu lub badany układ) oraz generowanie impulsów wyzwalających układ badany (zadana częstotliwość i czas trwania impulsu).
Urządzenie powinno mieć możliwość pracy z zadaną częstotliwością analizy (np. w zakresie 100 kHz – 10 MHz), w przypadku użycia zewnętrznego źródła sygnału zegarowego układ powinien mieć wbudowany programowalny podzielnik częstotliwości zewnętrznej. Program komputerowy, współpracujący z układem, powinien stanowić graficzny interfejs do analizatora, służący do zadawania parametrów pomiaru, graficznej prezentacji wyników oraz zapisywania wyników pomiarów do plików w postaci binarnej i tekstowej (należy przewidzieć możliwość kompresji danych oraz przechowywanie w bazie danych).
Wymagania: Preferowani studenci chcący poznać metody doświadczalne fizyki komputerowej oraz informatyki stosowanej, posiadający podstawy programowania, inklinacje w kierunku pracy doświadczalnej w laboratorium fizycznym oraz elektronicznym.
Temat kierowany jest głównie do studentów specjalizacji: informatyka stosowanaRealizacja tematu pozwoli na weryfikację oraz ugruntowanie wiedzy zdobytej w czasie studiów licencjackich.
Kontakt: dr Zenon Nieckarz, dr Krzysztof Pelczar
- 2. Zaprojektowanie, budowa oraz testowanie układu synchronizacji czasu pomiaru w przetworniku analogowo-cyfrowym z wykorzystaniem ARDUINO
-
Opis: Praca ma polegać na zaprojektowaniu układu elektronicznego w oparciu o mikrokontroler klasy ATmega (platforma ARDUINO) lub ARM (STM32), będącego źródłem sygnału czasu rzeczywistego, generowanego w oparciu o moduł GPS/Galileo/GLONASS. Sterowanie oraz komunikacja z komputerem ma odbywać się jednym z łącz szeregowych, tj. RS-232, Ethernet lub USB 2.0. Oprogramowanie komputera PC ma umożliwiać sterowanie układem oraz odbierać i przetwarzać dane, w tym dekodować z danych czas wykonania pomiaru.
Zaprojektowany układ (oraz oprogramowanie) ma przetwarzać dane satelitarne, a następnie dołączać do strumienia danych pomiarowych (np. z zewnętrznego przetwornika ADC) informację o znaczniku czasu. Należy opracować standard przesyłania danych o czasie, odporny na przerwanie strumienia oraz błędy w komunikacji, a także algorytm dekodowania znacznika czasu.
W fazie testowania należy określić parametry graniczne działania takiego układu, w tym minimalną rozdzielczość znacznika czasu, uwzględniając ograniczenia strumienia danych, odporność na błędy komunikacji oraz szybkość działania procesora.
Wymagania: Preferowani studenci chcący poznać metody doświadczalne fizyki komputerowej oraz informatyki stosowanej, posiadający podstawy programowania, chęć pracy doświadczalnej z nowoczesnym sprzętem pomiarowym, a także w laboratorium elektronicznym.
Temat kierowany jest głównie do studentów specjalizacji: fizyka doświadczalna, informatyka stosowanaRealizacja tematu pozwoli na poszerzenie wiedzy zdobytej w czasie studiów licencjackich o zagadnienia rejestracji i przetwarzania sygnałów znacznika czasu.
Kontakt: dr Zenon Nieckarz, dr Krzysztof Pelczar
- 3. Zaprojektowanie, budowa i testowanie wielowejściowego licznika impulsów w oparciu o ARDUINO
-
Opis: Celem pracy jest zbudowanie wielowejściowego licznika impulsów przychodzących w standardzie (LV)TTL, który umożliwi ich zliczanie w kilku kanałach niezależnie oraz zliczanie liczby przypadków koincydencji pomiędzy poszczególnymi kanałami. Odbiór danych i sterowanie licznikiem odbywać się będzie poprzez łącze szeregowe (RS232, USB 2.0 lub Ethernet).
Jednocześnie zostanie stworzone oprogramowanie działające na komputerze klasy PC, które umożliwi wybór trybu pracy licznika, odbiór i zapis danych oraz prezentację graficzną wyników na ekranie komputera. Zmiana parametrów licznika musi obejmować w minimalnym rozwiązaniu: okres sumowania impulsów, dowolność w wyborze numerów zliczanych kanałów i ich liczby, tworzenie warunków koincydencji (łączenie kanałów w grupy, ustalanie krotności).
W końcowym etapie pracy należy wykonać testy urządzenia w celu wyznaczenia jego rzeczywistych ograniczeń, a w szczególności: maksymalnej dopuszczalnej częstości rejestrowanych impulsów, maksymalnych dopuszczalnych parametrów zniekształceń impulsów wejściowych, dopuszczalnych czasów wzajemnych opóźnień impulsów tworzących pary koincydencyjne, najkrótszego czasu trwania impulsu.
Wymagania: Preferowani studenci chcący poznać metody doświadczalne fizyki komputerowej oraz informatyki stosowanej, posiadający podstawy programowania, chęć pracy doświadczalnej w laboratorium fizycznym.
Temat kierowany jest głównie do studentów specjalizacji: fizyka doświadczalna, informatyka stosowanaKontakt: dr Zenon Nieckarz, dr Krzysztof Pelczar
- 4. Oscylacje neutrin na krótkim dystansie – poszukiwania czwartej rodziny leptonowej
-
Opis: Eksperyment nazwany w skrócie SOX (Short distance Oscillations with boreXino), będzie mógł dokonać potwierdzenia lub całkowitego wykluczenia tak zwanych anomalii neutrinowych. Jest to zbiór odkrytych sygnałów, które wskazują na zanik (deficyt) neutrin elektronowych w eksperymentach LSND, MiniBoone, w eksperymentach rejestrujących neutrina reaktorowe oraz w detektorach neutrin słonecznych wykorzystujących gal (GALLEX, SAGE). Interpretacja takich faktów doświadczalnych jest bardzo złożona, ale również intrygująca.
Wyniki mogą być interpretowane przy użyciu modeli uwzględniających występowanie neutrin sterylnych. Celem pracy licencjackiej będzie opis teoretyczny modelu oscylacji neutrin przy uwzględnieniu czwartej rodziny leptonowej. Dokonane zostanie porównanie wyników dotychczasowych eksperymentów z przewidywaniami tak egzotycznego modelu.
Temat kierowany jest głównie do studentów specjalizacji: fizykaKontakt: dr Marcin Misiaszek
- 5. Astronomia neutrin słonecznych – aktualny stan badań
-
Opis: W ostatnich latach współpraca BOREXINO dokonała pomiaru (w czasie rzeczywistym) strumieni słonecznych neutrin 7Be, pep (praca wyróżniona przez Amerykańskie Towarzystwo Fizyczne) i 8B dla obniżonego do 3 MeV progu detekcji. W najbliższym czasie opublikowane zostaną również wyniki pomiaru strumieni neutrin typu pp. Praca licencjacka będzie dotyczyć podsumowania dotychczasowych wyników eksperymentu BOREXINO oraz wszystkich innych historycznych pomiarów neutrin słonecznych. Dotychczas strumienie neutrin słonecznych zostały również zmierzone: w eksperymencie chlorowym w Homestake, GALLEX w Gran Sasso, SuperKamiokande w Japonii oraz SNO w Kanadzie. W pracy podjęty zostanie również problem istotności pomiaru neutrin pochodzących z cyklu CNO przy weryfikacji poprawności modelu Słońca.
Temat kierowany jest głównie do studentów specjalizacji: fizykaKontakt: dr Marcin Misiaszek